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É cada vez mais importante utilizar corretamente a linguagem verbal e não-verbal como meio de comunicação uma vez que permite o acesso ao conhecimento e o desenvolvimento social e pessoal. Inicia-se logo na educação pré-escolar o processo de aprendizagem da leitura e da escrita. Este processo é bastante complexo dadas todas as características e regras da língua portuguesa e também porque o desenvolvimento linguístico, mental, motor, emocional e social ocorrem em paralelo e são dependentes entre si. Com o decorrer dos anos a profissão de docente corre o risco de práticas rotineiras, ineficazes e desinteressantes, quer para as crianças, quer para os próprios profissionais de educação. É necessário introduzir novas formas de ensino mais dinâmicas, sistemáticas, interessantes e motivadoras, de um modo mais adaptado à curva de aprendizagem de cada aluno e menos suscetíveis de falha humana pelos profissionais de educação. Assim sendo, é importante minimizar e corrigir os erros na aprendizagem desde o início.Uma aprendizagem deficiente da leitura e escrita dificulta o progresso do aprendiz nos vários níveis de educação escolar. Sendo estes dois mecanismos os principais meios de partilha e aquisição de conhecimento, um aluno que apresente dificuldades neste nível correrá o risco de ficar retido no mesmo ano escolar mais do que uma vez. Além disso, os problemas de aprendizagem provocam não só falhas académicas e de comunicação, como ainda baixas de autoestima com consequentes distúrbios no desenvolvimento social e emocional. Quando um aluno termina a sua vida académica, o seu grau de conhecimento da língua portuguesa pode ainda constituir uma barreira a uma candidatura de emprego. Para além disto, um outro problema está relacionado com o custo que cada um importa ao Estado português, um maior tempo para um estudante completar a educação mínima obrigatória acarreta maiores custos.Neste trabalho, pretende-se desenvolver uma aplicação Android para ajudar no processo de aprendizagem do português. A utilização de ferramentas computacionais de auxílio à aprendizagem tende a combater falhas nesse processo: desmotivação; erros decorrentes de práticas rotineiras por parte dos professores; inadequação da curva de aprendizagem a cada aluno; falta de experiências familiares que estimulem a aprendizagem da escrita e leitura. A aplicação tem dois níveis de aprendizagem com exercícios desde o treino do traço com a caneta até à aprendizagem de letras, palavras e construção de frases. Os exercícios estão de acordo com metas curriculares estabelecidas pelo Ministério da Educação. Em paralelo com o ensino do português, existirá uma bateria de exercícios para despistagem de problemas neurológicos associados a um atraso na curva do crescimento da aprendizagem. A aplicação diferencia-se dos manuais escolares pela capacidade de corrigir os exercícios e indicar ao aprendiz os principais erros cometidos e pontos a melhorar. Para que seja possível a utilização da aplicação por crianças que não sabem ler é utilizado o som para explicar os exercícios e conteúdos existentes. À medida que o aluno resolve exercícios são recolhidas estatísticas e outras informações importantes para que o professor tenha conhecimento sobre a evolução e principais dificuldades. Além disso, estas informações são úteis para adaptar a dificuldade dos exercícios propostos e tentar manter o aluno motivado. / It's increasingly important to use verbal and non-verbal language correctly as means of communication since it allows access to knowledge and social and personal development.The process of learning to read and write begins immediately in preschool education. This process is very complex given all the characteristics and rules of the Portuguese language and because the linguistic, mental, motor, emotional and social development occur in parallel and are dependent on each other. Over the years, the teaching profession incurs the risk of routine, ineffective and uninteresting practices, both for the children and for the education professionals themselves. It's necessary to introduce new ways of teaching more dynamic, systematic, interesting and motivating in a way that it's more adapted to the learning curve of each student and less susceptible to human error by education professionals. Therefore, it's important to minimize and correct the learning errors from the beginning.A poor learning of reading and writing makes the progress of the student in the various school levels harder. As these two mechanisms are the main channels of knowledge share and acquisition, a student who presents difficulties at this level will incur the risk of being retained in the same school year more than once. Furthermore, learning problems not only cause academic and communication failures, but also low self-esteem with consequent disturbances in social and emotional development. When a student finishes his academic life, his level of Portuguese knowledge may be a barrier to a job application. In addition, another problem is related with the cost that each student represents for the Portugal government, this cost increases with the years needed to complete the minimum required education level.In this work, it's intended to develop an Android application to help in the process of learning Portuguese. The use of computational tools to aid learning tends to combat failures in this process: demotivation; errors arising from routine practices used by teachers; inadequacy of the learning curve for each student; lack of family experiences that stimulate the learning of writing and reading. The application has two levels of learning with exercises ranging from stroke training with the pen to learning letters, words and sentence construction. The exercises are in accordance with curricular goals established by the ministry of education. In parallel with the teaching of Portuguese, there will be a battery of exercises for screening neurological problems associated with a delay in the learning growth curve. The application differs from the textbooks for the ability to correct the exercises and indicate to the student the main mistakes made and points to be improved. To be able to use the application by children who can't read, sound is used to explain exercises and existing contents. As the student solves exercises, statistics and other important information are collected so that the teacher is aware of the evolution and main difficulties. In addition, this information is useful to adapt the difficulty of the proposed exercises and try to keep the student motivated.

Recentemente, as interfaces imersivas entraram em voga, notoriamente aliadas a interações naturais. Nesta área, existem os Head-Mounted Displays e os sensores de movimento que fazem tracking do corpo e reconhecimento de gestos do utilizador. Uma potencial aplicação destas tecnologias é a teleoperação de robôs sem necessidade de experiência técnica.O intuito é criar uma prova de conceito que alie estas áreas, numa vertente meramente exploratória. Assume-se, então, um cenário ilustrativo com um problema a resolver: empresas gestoras de redes informáticas, que fazem a manutenção de vários equipamentos de rede. Atualmente, isto é realizado por técnicos que se devem dirigir fisicamente a cada bastidor de rede para manipular os aparelhos. Esta dissertação procura atacar a forma como estas tarefas são executadas, ao tentar eliminar a necessidade de deslocamento a cada bastidor e ao tornar todo o processo remoto.Pretende-se desenvolver um sistema imersivo com uma interface natural para controlar remotamente um braço robótico através de comandos gestuais dos braços, mãos e dedos do utilizador para, então, realizar estas tarefas de manutenção de equipamentos de rede potencialmente à distância. Nas referências analisadas, são descritos sistemas que tentam resolver problemas semelhantes usando tecnologias como sensores inerciais e algoritmos de visão por computador, mas não consideram as questões da precisão e da visualização do espaço onde o robô opera.Na solução proposta, usa-se um Oculus Rift e uma stream de vídeo 3D em tempo real para resolver o problema da visualização do espaço remoto onde se encontram os equipamentos a operar. Para o reconhecimento de vários gestos e poses realizados pelo operador do braço robótico usa-se um Leap Motion, define-se um conjunto de gestos e poses e um conjunto de ações do robô, e traduz-se ainda o primeiro conjunto para o segundo. Procura-se ainda balancear o trade-off entre a taxa de reconhecimento de gestos e o delay entre comandos gestuais e respetivas ações do robô. / Recently, immersive interfaces have entered the scene, notoriously coupled with natural interactions. We have Head-Mounted Displays that allow for virtual worlds to be rendered and viewed in 3D, and motion sensors that track the user's body and recognize certain gestures. One of many potential usages of these technologies is in the teleoperation of robots without the need of technical expertise.The idea is to build a proof of concept that combines these areas of study. In order to do that, a case study was chosen: physical maintenance of computer network devices. Currently this is done by experts that need to reach each network rack to handle these devices. This dissertation aims to change the way these tasks are performed by trying to eliminate the need to walk to each rack.The goal is to develop an immersive system with a natural interface to remotely control a robotic arm through gestural commands of the arms, hands and fingers of the user so that the mentioned network device maintenance tasks can be executed potentially from a distance. The studied references describe systems that solve similar problems using technologies such as inertial sensors and computer vision algorithms, but do not consider the issues of robot movement precision and visualization of the physical space where the robot operates.In the proposed solution, an Oculus Rift and a stream of real time 3D video are used to solve the problem of visualization of the area where the network devices are. The recognition of several gestures and poses performed by the user is done with the aid of a Leap Motion. A set of gestures and a set of robot actions are defined and translation is done from the first to the latter. It is also expected to balance the trade-off between the gesture recognition rate and the delay between commands and robot actions.

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A atividade física desfruta de várias vantagens e deve ser realizada frequentemente. Numa era onde reinam as tecnologias, o sedentarismo torna-se uma consequência da evolução tecnológica. Têm sido vários os conselhos promovidos para combater este problema que afeta a população mundial. Esses conselhos já apresentam algum resultado, uma vez que cada vez mais pessoas procuram melhorar a sua atividade física regular. Uma das barreiras associadas à prática da atividade física é a falta de conhecimentos na área o que, para além de ser um fator de desmotivação, pode resultar na incorreta execução dos exercícios que podem estar na origem de lesões.Esta dissertação tem como objetivo criar uma aplicação capaz de tornar o dispositivo Apple Watch num treinador pessoal e inteligente. A aplicação deve ser autónoma o suficiente para executar as funções de um personal trainer. O seu papel principal é orientar o utilizador fornecendo um plano de treino adaptado às características do utilizador, exemplificando a correta execução de cada exercício. Para além disso, deve ser capaz de acompanhar a evolução do utilizador ao longo do plano fornecido e, para esse fim, o relógio da Apple terá um papel fundamental ao recolher dados biométricos como a frequência cardíaca. De forma a evitar a possível falta de motivação para realizar atividade física, a aplicação deverá ser capaz de motivar os seus utilizadores de diferentes formas: através do conceito de gamification, ajustando a dificuldade dos exercícios para que não se tornem muito fáceis nem muito difíceis. / Physical activity enjoys several advantages and should be performed frequently. In an era where technology reign, sedentary lifestyle becomes a consequence of technological developments. There have been several councils promoted to combat this problem that affects the world population. These councils already have some result, as more people seek to improve their regular physical activity.One of the barriers associated with physical activity is the lack of knowledge in the field which, besides being a demotivating factor may result in incorrect execution of exercises that can cause injuries.This thesis aims to create an application that can make the Apple Watch device in a personal and intelligent coach. The application must be autonomous enough to perform the functions of a personal trainer. The main role is to guide the user by providing a training plan tailored to user features, exemplifying the correct execution of each exercise. Moreover, you should be able to monitor the user through the provided plan and, for this purpose, the watch Apple will have a key role to collect biometric data such as heart rate. In order to avoid the possible lack of motivation for physical activity, the application should be able to motivate your users in different ways: through the concept of gamification, adjusting the difficulty of the exercises so you do not become too easy or too difficult.

Com o crescimento da população em zonas urbanas cria-se uma necessidade constante de desenvolvimento e inovação das tecnologias que rodeiam os cidadãos. As cidades inteligentes ou Smart Cities são a resposta a essa necessidade. Uma cidade é smart quando são feitos investimentos em elementos sociais, transportes tradicionais e infraestruturas de comunicação no sentido de manter uma economia sustentável, aumentando a qualidade de vida, tendo em conta uma gestão astuta dos recursos naturais através de uma entidade governativa participativa. Uma parte fundamental do processo de desenvolvimento de uma Smart City é a participação comprometida dos cidadãos. Este aspeto é essencial para que sejam produzidos serviços com qualidade e inovadores, úteis para os próprios cidadãos.Tomando um papel importante, com a utilização de aplicações móveis, os cidadãos fornecem informações fundamentais tidas em conta em diferentes momentos, nomeadamente, na tomada de decisões dentro de diferentes contextos durante da geração de novos serviços e no desenvolvimento das cidades inteligentes. Esta atividade de participação envolvente com a utilização de aplicações móveis por parte da população verifica-se por vezes não ser duradoura e pouco produtiva, muitas vezes causada pela existência de aplicações de fraca qualidade e métodos para a recolha de dados por vezes inexistentes. Desta forma ficamos com dados dispersos em diferentes bases de dados inconsistentes, não havendo padrões para definir a informação a ser guardada.Com isto vemos prejudicado a recolha de dados constante assim como a sua validação, negando qualquer utilidade que esta possa ter.No entanto, com a especificação de uma arquitetura de software e o seu desenvolvimento que nos leva a um ambiente de Open Data, direcionado a, mas não limitado por aplicações móveis. Dentro disto, existe a oportunidade para Smart Cities para colecionar input de ocorrências de atividade de cidadãos através de dados móveis assim como suportar inúmeros modelos de negócio ou o desenvolvimento de ferramentas de apoio para oficiais do governo da cidade. Esta arquitetura permite lidar com dados especificados de forma heterogénea enquanto promove um papel ativamente participativo nos cidadãos e nos desenvolvedores de aplicações móveis dado que estes últimos poderão mais tarde modelar outras aplicações tendo em conta o ecossistema de dados abertos que criaram com esta arquitetura. / With the growth of population in urban areas there is a constant necessity for development and innovation on technologies that surround its citizens. Intelligent cities or Smart Cities are the answer to that necessity. A city is considered smart when investment is made in social elements, traditional transportation and communication infrastructures as means of maintaining a sustainable economy while increasing the quality of life taking into account a wise management of natural resources through a participative governmental entity. A fundamental part of the development process of a Smart City is the engaged participation of its citizens. This aspect is essential for the production of innovative and quality services useful to them.Taking an important role, with the use of mobile applications, citizens provide fundamental information that is taken into consideration on several moments, namely, in decision making on different contexts during the development of new services and the evolution of Smart Cities. The use of mobile applications, as a participative and involving activity by a city's population, ends up not lasting very long and not being very productive, often caused by the poor quality of existing applications and the lack of means for data aggregation. Such aspects result on the dispersion of data between inconsistent databases without any information standards whatsoever.With this we see a decrease in the amount of data retrieved as well its quality overall and validation possibilities, possibly negating any future usefulness it might have.However, with the specification of an software architecture and its development which leads us to an environment for open data, directed at, but not restricted to, mobile applications. Within, there is the opportunity for Smart Cities to collect data input on mobile data of citizens' engagement occurrences as well and supporting endless setups for either business models or development of support tools for the city's government officials. Such an architecture enables the handling of heterogeneous data specifications while promoting an active participative role in citizens and mobile application developers given that they may later model other applications of top this open data ecosystem.

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