Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciência da Informação, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Informação, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-04-23T15:53:14Z No. of bitstreams: 1 2013_HelenaCeliaSouzaSacerdote.pdf: 4277311 bytes, checksum: 810c39a6c4a3929b14c469fe4e0f1c99 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-04-24T12:30:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_HelenaCeliaSouzaSacerdote.pdf: 4277311 bytes, checksum: 810c39a6c4a3929b14c469fe4e0f1c99 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-24T12:30:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_HelenaCeliaSouzaSacerdote.pdf: 4277311 bytes, checksum: 810c39a6c4a3929b14c469fe4e0f1c99 (MD5) / O estudo identifica papéis assumidos por professores e alunos, no processo de mediação, no contexto de um ambiente de educação online. A identificação se dá por intermédio de análise das interações sociais ocorridas em fóruns de discussão ao longo das 18 disciplinas de um curso de pós-graduação lato sensu, o Curso Especialização em Gestão da Segurança da Informação e Comunicações, da Universidade de Brasília, em sua edição 2009/2011. Analisa também a interação dos indivíduos com os objetos de aprendizagem disponibilizados no ambiente. Propõe um modelo de mediação em educação online baseado no mapa do conhecimento da Ciência da Informação, no modelo de suporte concêntrico para educação a distância e no modelo transacional de educação a distância. Com base no modelo proposto, formula uma metodologia para análise do processo de mediação, a qual é baseada na metodologia de Análise de Redes Sociais, com emprego de métricas de coesão (k-núcleos) e centralidade (grau, proximidade e intermediação). As análises demonstram que o papel de principal mediador em educação online no ambiente foi desempenhado pelo professor tutor, embora em alguns momentos alguns alunos tenham apresentado o mesmo papel, em escala menor. Quanto à interação dos indivíduos com os objetos de aprendizagem, constata que a abordagem permite avaliá-los quanto a sua adequação aos objetivos de aprendizagem. Conclui que os seguintes papéis se formam no processo de mediação na educação online: subgrupos colaborativos, professores mediadores e alunos mediadores. Infere que esses papéis poderiam ser identificados e motivados por gestores educacionais, de maneira que potencialize a colaboração entre professores e alunos. Indica refinamentos em Design Instrucional para o planejamento e a implementação de programas educacionais e, a análise contínua das ações do usuário no ambiente, por meio de métodos de análise de redes sociais e de análise dos logs. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study analyzes the social interactions of professors and students of online courses, and identifies the mediation roles of these actors. The identification of these roles is done through the analysis of the social interactions within discussion forums for 18 disciplines of a graduate course offered by the University of Brasilia, Information and Communications Security Management, for the 2009 / 2011 biennium. It also analyses the interaction of these actors with the learning objects available to them in the learning environment. Finally, it proposes a mediation model for online education, based on the knowledge map of information sciences, on the concentric support model for distance learning, and on the transactional model for distance learning. Based on the model, this research proposes a methodology for analyzing the mediation process based on the methodology known as Social Network Analysis using k-core and centrality and centralization methods (degree, proximity and intermediation). The study shows that the main mediator in an online learning environment was the tutor, although some students assume this role in a smaller scale. In so far as the interaction of the actors and the learning objects, the study shows that the selected approach is suitable to evaluate the individuals and their adaptation to the learning objects. Furthermore, the study shows that the following roles are formed in the online mediation process: collaborative subgroups, professor mediators and student mediators. It can be inferred that these roles could be identified by educational managers, so that the student-teacher interaction may be managed and enhanced. The study suggests certain instructional design refinements for planning and implementing online programs and the continuous analysis of the interactions of users on the learning environment, through social network and log file analysis.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Educação, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-27T17:47:32Z No. of bitstreams: 1 2009_MarianaCarladeAlmeida.pdf: 7531558 bytes, checksum: 92cb069f9d0033e0f4ba302979b60d24 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-27T17:48:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_MarianaCarladeAlmeida.pdf: 7531558 bytes, checksum: 92cb069f9d0033e0f4ba302979b60d24 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-27T17:48:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_MarianaCarladeAlmeida.pdf: 7531558 bytes, checksum: 92cb069f9d0033e0f4ba302979b60d24 (MD5) / O presente trabalho é um estudo da usabilidade da interface do ambiente virtual de aprendizagem (AVA) da Fundação Universidade do Tocantins - Unitins, visto que os alunos e os professores, ao executarem suas atividades no ambiente não devem encontrar obstáculos ou dispêndio de esforços para a utilização da interface. Neste contexto, o estudo buscou a observação da interação dos alunos e dos professores com o sistema por meio da aplicação de testes de usabilidade. Para o levantamento de dados foram utilizadas as estratégias metodológicas: protocolo verbal, captura de telas do computador e grupo focal. A partir da obtenção dos dados aplicou-se a técnica de análise de conteúdos para compreensão e interpretação do fenômeno investigado. A análise foi fundamentada nos princípios básicos da usabilidade propostos por Jakob Nielsen: facilidade de aprendizagem, eficiência, memorização, erros e satisfação. Diante dos resultados encontrados, foi constatada que a usabilidade da interface do AVA voltada aos professores é inadequada, já que é difícil aprender a utilizá-la, contém muitos erros graves, é ineficiente, de difícil memorização e não atende às expectativas dos docentes. Já a interface direcionada aos alunos pode ser considerada como mediana, pois possui facilidade parcial quanto à aprendizagem, é fácil de memorizar, possui erros considerados simples, é eficiente e não desagrada os alunos. A partir dessas constatações teve-se como expectativa oferecer subsídios à instituição para uma reflexão sobre a usabilidade da interface do AVA e suas implicações no processo ensino e aprendizagem. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work is a study of usability of the interface virtual learning environment (VLE) of the Foundation University of Tocantins - Unitins, since students and teachers, to carry out their activities on the environment should not be hampered or expenditure of effort to using the interface. In this context, the study sought to observe the interaction of students and teachers with the system through the application of usability testing. For the survey data were used methodological strategies: verbal protocol, capture computer screens and a focus group. From the data collection we applied the technique of content analysis to understand and interpret the phenomenon under investigation. The analysis was based on the principles of usability proposed by Jakob Nielsen: ease of learning, efficiency, memory errors, and satisfaction. Given the results, it was found that the usability of the interface AVA facing teachers is inadequate, since it is difficult to learn to use it, contains many serious errors, it is inefficient, difficult to remember and does not meet the expectations of teachers. Already driven interface students can be considered as average, because it has easy part about learning, it is easy to remember, mistakes have considered simple, is efficient and does not dislike the students. From these findings was expected to provide insight as to the institution for a reflection on the usability of the interface of the AVA and its implications in the teaching and learning.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-01-22T12:44:31Z No. of bitstreams: 1 2013_ZairaZangrandoCardoso.pdf: 2378739 bytes, checksum: 7114d21b848d6fdebd71ceb7eb29c5e0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-03T13:14:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ZairaZangrandoCardoso.pdf: 2378739 bytes, checksum: 7114d21b848d6fdebd71ceb7eb29c5e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-03T13:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ZairaZangrandoCardoso.pdf: 2378739 bytes, checksum: 7114d21b848d6fdebd71ceb7eb29c5e0 (MD5) / O trabalho desenvolvido consiste em uma pesquisa-ação de caráter qualitativo no âmbito do Mestrado Profissional do Programa de Pós-graduação em Ensino de 0Ciências (PPGEC/UnB), envolvendo alunos do 2 ano do ensino médio de uma escola pública do Distrito Federal. Procuramos conhecer e discutir as concepções apresentadas por alguns alunos acerca de conceitos envolvidos no conteúdo equilíbrio químico, buscando examinar os principais obstáculos envolvidos nesse tema e, a partir dessas informações, desenvolver uma proposta de um ambiente virtual de aprendizagem (AVA) como estratégia de ensino e aprendizagem. Em uma proposta de participação colaborativa foram elaboradas e executadas uma sequência de atividades desenvolvidas na plataforma MOODLE para acompanhamento das atividades e dificuldades. O suporte teórico das discussões baseou-se em vasta literatura sobre o ensino de Química e equilíbrio químico, novas tecnologias de informação e comunicação (NTIC) e AVA. Conversaram entre si, entre outros autores, Quílez-Pardo, Machado e Aragão, Canzian e Maximiano, quando se abordou o ensino de equilíbrio químico; Moran, Masetto e Behrens, Pierre Lévy, Gomez, quando abordado o mundo digital e as novas ferramentas tecnológicas. A coleta de dados deu-se no AVA por meio de enquete disponibilizada no MOODLE e para encerramento de coleta de informações e maior abrangência da investigação, optamos por realizar um Grupo de Discussão. A presente pesquisa teve por finalidade propor um AVA que possa contribuir com a compreensão de conceitos acerca de equilíbrio químico, indicando a potencialidade dessa ferramenta no processo de ensino e aprendizagem. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The work consists of a qualitative action research under the Professional Master's Program on Post-Graduation in Science Teaching (PPGEC/UNB). The research ndinvolves 2 grade High School students from a public school in the Federal District. We seek to understand and discuss the ideas presented by some students about the concepts involved in the content: Chemical equilibrium. We tried to examine the main obstacles involved in the teaching of this subject and, from that stand point, develop a proposal of virtual learning environment (VLE) in terms of teaching strategy and learning development. With a proposal centered on collaborative participation we developed and implemented a series of activities on the platform MOODLE for monitoring the activities and difficulties presented by the students. The theoretical basis for the discussions was the extensive literature on the teaching of chemistry and chemical balance, as well as new information and communication technologies (NICT) and VLE. Some of the authors used were: Quílez-Pardo, Machado and Aragão, Canzian and Maximiano, in the area of chemical equilibrium. In matters related to the digital world and new technological tools, we used Moran, Masetto and Behrens, Pierre Lévy, Gomez. Data collection took place in VLE by a poll available in MOODLE. For data gathering and more comprehensive research, we chose to use Discussion Groups. This study aimed to propose a VLE that may contribute to the understanding of concepts on the subject of Chemical Balance, indicating the potential of this tool in the process of teaching and learning.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-04-03T11:20:20Z No. of bitstreams: 1 PDF - Nayron Medeiros Soares.pdf: 11383091 bytes, checksum: 177b94439a06d66485c25f98108d3e22 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-07-20T12:16:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Nayron Medeiros Soares.pdf: 11383091 bytes, checksum: 177b94439a06d66485c25f98108d3e22 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T12:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Nayron Medeiros Soares.pdf: 11383091 bytes, checksum: 177b94439a06d66485c25f98108d3e22 (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / Fundação para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico em Saúde - FIOTEC / Stroke is a common neurological disorder, classified as the third death cause and mean cause of long-term disability worldwide. The majority of survivors has different levels of impairments. During the technological advancement, virtual reality has been widely used for care and rehabilitation on stroke. We proposed to evaluate the experience and effectiveness of a virtual reality system to promote the rehabilitation of the upper limb on post-stroke. This is a experimental, descriptive and analytical research with a quantitative and qualitative approach. This study was developed at Neuroscience and Behavior Laboratory (LaNeC), located in the Physical Therapy Department of State University of Paraíba. The sample was non-probabilistic for accessibility, composed by three post-stroke patients. Besides the game for training of participants, was used the following instruments for evaluation: Clinical Evaluation and patient experience Report, Mini-Mental State Examination, Box and blocks, Eye-Hand Coordination of Melo test and Transcranial Magnetic Stimulator. Data was expressed descriptively, on average, standard deviations and percentages. To verify the data normality was used Shapiro-Wilk test. To compare both groups was used parametric t-test. The inferential analysis was fulfilled by the statistic program GraphPad Prism version 6.0. In all analyzes was considered the significance level of 5% (p <0.05) and 95% confidence interval. This study was approved by the Ethics Committee of the State University of Paraíba with protocol nº51638015.0.0000.5187. Our study shown that the Leap Motion Controller is a new tool of high level. The therapy proposed with the game was well-received by the patients. The short-term intensive use provided a decrease of the cortical motor threshold of the studied patients (p=0,0430). However, it suggests that new studies be conducted with randomized methodological designs and controlled with bigger sample of post-stroke patients. / O Acidente Vascular Cerebral (AVC) é um distúrbio neurológico comum, classificado como a terceira causa de morte e a principal causa de incapacidade em longo prazo no mundo. A maioria dos sobreviventes possuem graus variados de sequelas. Com os avanços tecnológicos, a realidade virtual tem sido usada amplamente para cuidados e reabilitação no AVC. Nesse sentido, objetivou-se avaliar a experiência e eficácia de um sistema de realidade virtual para promover a reabilitação do membro superior no pós-AVC. Trata-se de pesquisa de caráter experimental, descritiva, analítica, com abordagem quantitativa e qualitativa. Foi realizada pelo Laboratório de Neurociência e Comportamento Aplicadas, localizado no Departamento de Fisioterapia, situado no Campus I da Universidade Estadual da Paraíba. A amostra foi do tipo não probabilística por acessibilidade, composta por 03 pacientes pós-AVC. Além do jogo para treinamento dos participantes, foram utilizados os seguintes instrumentos para avaliação: Ficha de Avaliação clínica e experiência do paciente, Mini-Exame do Estado Mental, Caixa e Blocos, Teste de Coordenação Óculo-Manual de Melo e o Estimulador Magnético Transcraniano. Os dados obtidos foram expressos, descritivamente, em média, desvio padrão da média e porcentagem. Para verificar a normalidade dos dados foi utilizado o teste de Shapiro-Wilk, os quais mostraram-se paramétricos. Para comparar os dois grupos, foi utilizado o teste “t” paramétrico. A análise inferencial foi realizada através do programa estatístico GraphPad Prism 6.0. Em todas as análises foi considerado o nível de significância de 5% (P<0,05) e intervalo de confiança de 95%. Este trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual da Paraíba sob nº51638015.0.0000.5187. Os resultados desse estudo mostraram que o Leap Motion Controller é uma nova ferramenta de alto nível. A terapia proposta com o jogo foi bem recebido pelos pacientes. O uso intensivo a curto prazo, proporcionou a diminuição do limiar motor cortical dos pacientes estudados (P=0,0430). No entanto, sugere-se que sejam realizados novos estudos com desenhos metodológicos randomizados e controlados com amostras maiores de pacientes pós-AVC.

Propõe-se um método de construção arquitetural de espaços virtuais, baseado na sobreposição de diversos modos de pensar o espaço e no uso de estruturas da mnemotécnica. Para essa tarefa, faz-se, inicialmente, uma análise crítica do estado da arte em dois campos disciplinares recorrentemente envolvidos na construção de tais ambientes: Interface Usuário-Computador e Realidade Virtual. Em seguida apresenta-se a maneira de se sobrepor diversos modos de pensar o espaço em Arquitetura, a qual constitui o terceiro campo disciplinar desse estudo, explicitado através da introdução e da análise de diferentes exemplos de concepções arquitetônicas pertencentes ao âmbito virtual. Definido como pertencente à mente, o espaço virtual é concebido através de métodos arquitetônicos, acrescidos do uso da Mnemônica, que é a arte e a técnica de se desenvolver e fortalecer a memória. O processo de memorização torna-se central no processo de construção do contexto virtual. Introduzido através de exemplos na história e de recentes aplicações artísticas em realidade virtual, a tese propõe a inclusão da mnemotécnica para a estruturação espacial arquitetônica no virtual / A method is proposed for the architectural construction of virtual spaces based on the overlaying of diverse ways of thinking about space and by using structures of mnemotechniques. In order to achieve this task, a critical review is first carried out of two disciplines which are regularly involved in the construction of this kind of spatiality: Human-Computer Interface, and Virtual Reality. Architecture, as a third and central discipline, presents its method of overlaying diverse ways of thinking space, made explicit through the introduction and analysis of different examples of architectural construction in the virtual realm. Defined as belonging to the mind, the virtual space is conceived through architectural methods by adding the use of Mnemonics, which is the art and technique of developing and making stronger the memory. The memorization process itself becomes central in the process of constructing the virtual context. Introducing examples in history and recent art applications in virtual reality, the thesis proposes the introduction of mnemotechniques for the architectural spatial structuring of the virtual

Esta pesquisa tem por objetivo investigar a concepção do aluno sobre a própria aprendizagem ao utilizar ambientes virtuais. A Rede Cooperativa de Aprendizagem (ROODA) foi o ambiente virtual que sustentou todo o movimento de busca dos dados escritos pelos sujeitos da pesquisa. Os mesmos são estudantes de graduação e pós-graduação na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A Epistemologia Genética de Jean Piaget foi a teoria eleita para servir como referencial durante todo o processo de desenvolvimento desta pesquisa. Para tanto, a coleta de dados foi realizada através de entrevista semi-estruturada, além de intervenções no ambiente virtual ao longo do processo de trabalho. Os resultados de tais intervenções foram capturados nos logs do ambiente. As conclusões apontam para uma concepção de aprendizagem que ultrapassa a simples utilização do virtual e indica como significativo o trabalho que atinge diretamente as estruturas cognitivas. Além disso, trata o virtual como elemento propulsor de interações entre sujeitos onde o conflito sócio-cognitivo contribui para a construção do conhecimento. Tempo e espaço transcendem as condições dadas pelo presencial e proporcionam um novo tempo e espaço de reflexão. Novas relações, professor-aluno, mobilizadas pelo interesse, são criadas. Novas possibilidades são descortinadas pelo ambiente virtual na medida que este é visto como superação das fronteiras do presencial.

O número de aplicações industriais para ambientes de “Realidade Aumentada” (AR) e “Realidade Virtual” (VR) tem crescido de forma significativa nos últimos anos. Sistemas óticos de rastreamento (optical tracking systems) constituem um importante componente dos ambientes de AR/VR. Este trabalho propõe um sistema ótico de rastreamento de baixo custo e com características adequadas para uso profissional. O sistema opera na região espectral do infravermelho para trabalhar com ruído ótico reduzido. Uma câmera de alta velocidade, equipada com filtro para bloqueio da luz visível e com flash infravermelho, transfere imagens de escala de cinza não comprimidas para um PC usual, onde um software de pré-processamento de imagens e o algoritmo PTrack de rastreamento reconhecem um conjunto de marcadores retrorefletivos e extraem a sua posição e orientação em 3D. É feita neste trabalho uma pesquisa abrangente sobre algoritmos de pré-processamento de imagens e de rastreamento. Uma bancada de testes foi construída para a realização de testes de acurácia e precisão. Os resultados mostram que o sistema atinge níveis de exatidão levemente piores, mas ainda comparáveis aos de sistemas profissionais. Devido à sua modularidade, o sistema pode ser expandido através do uso de vários módulos monoculares de rastreamento interligados por um algoritmo de fusão de sensores, de modo a atingir um maior alcance operacional. Uma configuração com dois módulos foi montada e testada, tendo alcançado um desempenho semelhante à configuração de um só módulo. / In the last years the number of industrial applications for Augmented Reality (AR) and Virtual Reality (VR) environments has significantly increased. Optical tracking systems are an important component of AR/VR environments. In this work, a low cost optical tracking system with adequate attributes for professional use is proposed. The system works in infrared spectral region to reduce optical noise. A highspeed camera, equipped with daylight blocking filter and infrared flash strobes, transfers uncompressed grayscale images to a regular PC, where image pre-processing software and the PTrack tracking algorithm recognize a set of retro-reflective markers and extract its 3D position and orientation. Included in this work is a comprehensive research on image pre-processing and tracking algorithms. A testbed was built to perform accuracy and precision tests. Results show that the system reaches accuracy and precision levels slightly worse than but still comparable to professional systems. Due to its modularity, the system can be expanded by using several one-camera tracking modules linked by a sensor fusion algorithm, in order to obtain a larger working range. A setup with two modules was built and tested, resulting in performance similar to the stand-alone configuration.

A geração de bons movimentos em tempo real para corpos com muitos graus de liberdade ainda é um desafio. Uma quantidade elevada de graus de liberdade aumenta de forma exponencial a quantidade de posições diferentes que um determinado corpo pode obter. Fazer uso dessa quantidade de possibilidades para gerar movimentos complexos pode ser extremamente útil para planejamento de movimentos de robôs ou personagens virtuais, porém incrivelmente caro em termos computacionais. Existem muitos algoritmos que se baseiam no uso de mapas de caminhos (chamados roadmaps) para trabalhar com corpos com muitos graus de liberdade. Um roadmap funciona como uma coletânea de poses de um corpo interligadas entre si, onde cada ligação representa uma possibilidade de transição livre de colisões. Geralmente as técnicas que utilizam roadmaps usam abordagens determinísticas ou aleatórias para atingir o objetivo. Através de métodos determinísticos é possível explorar de forma mais uniforme o espaço de configuração, garantindo uma melhor cobertura e qualidade do roadmap. Já as abordagens aleatórias, geralmente permitem um melhor desempenho e, principalmente, tornam viáveis a aplicação de uma solução para corpos com muitos graus de liberdade. Neste trabalho é proposto um método determinístico adaptável para a geração de roadmaps (ADRM) que provê uma cobertura adequada do espaço de configuração em um tempo perfeitamente aceitável em comparação a outros métodos. Para obter isso, é feita em primeiro lugar uma classificação de todos os DOFs do modelo e, então, essa classificação é usada como parâmetro para decidir quantas amostras serão geradas de cada DOF. A combinação entre as amostras de todos os DOFs gera a quantidade total de amostras. Para validação do novo método foram executados diversos testes em ambientes distintos. Os testes foram avaliados através da comparação com outras técnicas existentes, em quesitos como tempo de geração e cobertura do espaço de configuração. Os resultados demonstram que o método atinge uma cobertura do espaço de configuração muito boa, em um tempo aceitável. / The creation of good real time movements for bodies with many degrees of freedom (DOF) still remains a challenge. A great amount of DOFs increase, in an exponential way, the quantity of different positions that a body can assume. Making use of that amount of possibilities to generate complex movements can be useful for planning robots’ movements or even to animate virtual characters, however it is extremely expensive in computational terms. There are many algorithms that are based on the use of roadmaps to work with bodies with many degrees of freedom. A roadmap works as a collection of valid body’s positions interconnected, where each connection represents a possibility of a transaction free of collisions. Usually, the techniques which make use of roadmaps follow deterministic or probabilistic approaches to get to the objective. Trough deterministic methods it is possible to explore in a more uniform way the configuration’s space, assuring a better covering and quality of the roadmap. Therefore, probabilistic (or random) approaches allow a better performance and, mainly, make possibly the application of a solution for bodies with higher degrees of freedom. This work proposes a deterministic method applicable to roadmaps generation (ADRM) which provides an adequate covering of the configuration’s space in a completely acceptable time range comparing to other rates. To achieve this goal, first of all a classification of all of the DOFs of the model is made and, then, this classification is used as a parameter to decide how many samples will be generated of each DOF. The combining between the samples of all of the DOFs generates the total amount of samples. To validate the new method, several tests were executed at different environments. The tests were evaluated trough the comparison with other existents techniques, using criteria like the time spent in generating a roadmap and covering of the space of configuration. The results show us that the method achieves a satisfactory covering of the space configuration in an acceptable time range.

Métodos eficientes para planejamento de caminhos têm sido explorados ao longo dos anos para permitir movimento de robôs autônomos ou agentes virtuais. Basicamente, estes algoritmos buscam pelo ambiente por um caminho com pouca probabilidade de colisão com obstáculos, e que conduza o agente de uma posição inicial para uma posição objetivo. Apesar de os primeiros algoritmos para planejamento de caminhos para calcular rotas em grafos foram apresentados a mais de 50 anos atrás, ainda existe muito trabalho sendo realizado para melhorar as técnicas existentes hoje em dia. Os algoritmos de planejamento de caminhos atuais normalmente assumem que o ambiente pode ser facilmente projetado em um plano. Também existem diversos algoritmos que podem trabalhar facilmente com mais dimensões. Porém, uma classe de ambientes que não podem ser facilmente tratadas pelos algoritmos atuais é composta por superfícies arbitrárias. Estas superfícies, com buracos e torções, por exemplo, não podem ser facilmente projetadas em um plano. O fato de o caminho ser restrito à superfície faz com que, em um dado ponto o algoritmo precise calcular um caminho 2D em uma superfície 3D, o que não é trivial de mapear em um algoritmo de planejamento de caminhos para várias dimensões. Este trabalho apresenta uma nova técnica de planejamento de caminhos em superfícies 3D, chamada 3DS-BVP. Este novo planejador de caminhos é baseado em um algoritmo de planejamento de caminhos para ambientes 2D. O algoritmo anterior, chamado BVPPath- Planner, utiliza problemas de valor de contorno (Boundary Value Problems, BVP) e funções harmônicas para gerar campos potenciais. Ao seguir o gradiente descente destes campos potenciais, é possível produzir caminhos suaves livres de mínimos locais, partindo de qualquer posição do ambiente para um dado objetivo. Nosso algoritmo gera um campo potencial diretamente na superfície 3D utilizando um método numérico que foi inspirado por aquele utilizado no BVP-Path-Planner. O 3DS-BVP trabalha sobre superfícies complexas com buracos ou curvaturas, representadas por malhas de triângulos, sem a necessidade de parametrizar a superfície em uma representação 2D. Nossos resultados demonstram que a técnica pode gerar caminhos com qualidade similar àqueles gerados pelo BVP-Path-Planner em ambientes planos. O mesmo algoritmo é capaz de gerar caminhos em superfícies arbitrárias a taxas de atualização interativas. / Efficient path planning methods are being explored along the years to allow the movement of autonomous robots or virtual agents. Basically these algorithms search the environment for a path with low probability of collision with obstacles that conduces the agent from an initial to a goal position. Although the first path planning algorithms to compute routes in graphs were presented more than 50 years ago, there is still a lot of effort into improving the current approaches. The current path planning algorithms usually assume that the environment can be easily projected on a plane. There are also other algorithms that can easily deal with higher dimensional spaces. But a class of environments that cannot be easily treated by current algorithms is the one composed by arbitrary surfaces. These surfaces, with holes and bends for instance, cannot be directly projected on a plane. Because the path must be on the surface, it has only 2 degrees of freedom in any point of the surface, which is not trivial to map for a higher dimensional path planning algorithm. This work presents a new technique for path planning on 3D surfaces called 3DS-BVP. This new path planner is based on a previous path planning algorithm for 2D environments. The former algorithm, called BVP-Path-Planner, uses Boundary Value Problems (BVP) and harmonic functions to generate potential fields. By following the gradient descent of these potential fields, it is possible to produce smooth paths free from local minima from any point of the environment to a given goal position. Our algorithm generates a potential field directly on the 3D surface using a numerical method inspired on the one used by the BVP-Path-Planner. The 3DS-BVP works over complex surfaces of arbitrary genus or curvature, represented by a triangle mesh, without the need of 2D parametrizations. Our results demonstrate that our technique can generate paths with similar quality as those generated by the BVP-Path-Planner in planar environments. The same algorithm is also able to generate paths in arbitrary surfaces at interactive frame rates.

Esta tese é o resultado de um estudo embasado principalmente na Teoria da Biologia do Conhecer, do biólogo Humberto Maturana, em uma reflexão sobre uma história de entrelaçamentos de vivências no âmbito de uma experiência pedagógica diferente da tradicionalmente desenvolvida em um curso de graduação, e de como esta maneira de ver e viver a educação pode produzir outras relações nos domínios do ensino. O principal foco de investigação foi: estudar como as ações docentes e discentes estabelecidas no operar de um curso de graduação, a partir de uma proposta pedagógica por Programas de Aprendizagem e o uso do AVA, podem produzir outras relações nos domínios do ensino, da pesquisa e da extensão. Adotando uma metodologia de estudo de caso, o componente empírico deste trabalho apresenta e analisa o Curso de Administração: Gestão, Inovação e Liderança, uma iniciativa que implementa um modelo de curso com um currículo organizado por Programas de Aprendizagem, com o uso de um Ambiente Virtual de Aprendizagem. Uma diversidade de fontes de informações subsidiou a análise deste estudo: entrevistas, anotações de campo e extratos eletrônicos, que foram cruzados e complementados entre si. As evidências resultantes desta investigação mostram que as mudanças instituídas nos modos de operar neste curso – que refletem nas relações entre pesquisa, ensino e extensão, estão relacionadas às maneiras como os sujeitos conversaram entre si, formando novas redes de ação e de convivência. / This thesis is the result of a theorical study based mainly on the Theory of Knowing Biology, of the biologist Humberto Maturana, and on a thinking about a history of interlacements of experiences of life in the scope of a pedagogical experiment which is different from the one that is traditionally developed throughout an undergraduate course, and how this way of seeing and living education may create other relations in teaching areas. The main focus of research was to study how the actions of professors and students established in the functioning of an undergraduate course, from a pedagogical proposal of Learning Programs and the AVA (Virtual Environment of Learning), may create other relations in teaching, researching, and extension areas. Using a study-case methodology, the empiric component of this work presents and analyzes the Business Administration Course: Management, Innovation and Leadership, an initiative that implements a model of a course of which curriculum is organized by Learning Programs, with the use of a Virtual Environment of Learning. Several sources of information subsidized the analysis of this study: interviews, field notes, and electronic extracts that were crossed between each other and complemented with each other. The resulting evidences of this research show that the changes established in the ways of working in this course – that reflect in the relations between research, teaching and extension -, are related to the ways the subjects have talked to each other, building new networks of action and sociability.