Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-09-17T10:46:52Z No. of bitstreams: 1 2012_JairoSimaoSantanaMelo.pdf: 17662415 bytes, checksum: 7b5b7f30c71c82dc9150bcea157f38ee (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-18T14:54:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_JairoSimaoSantanaMelo.pdf: 17662415 bytes, checksum: 7b5b7f30c71c82dc9150bcea157f38ee (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-18T14:54:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_JairoSimaoSantanaMelo.pdf: 17662415 bytes, checksum: 7b5b7f30c71c82dc9150bcea157f38ee (MD5) / A Organização Mundial de Saúde (OMS) apresenta anualmente estatísticas de evolução do câncer para as futuras gerações. Especificamente na mulher, o câncer de mama tem maior incidência. Assim sendo, esta condição merece uma atenção maior não só do Governo Federal e órgãos internacionais, mas principalmente dos centros de pesquisas, universidades e empresas, a fim de desenvolver tecnologias que auxiliem no diagnóstico e treinamento médico. Este trabalho aborda a concepção de uma arquitetura de software que permite a integração entre as áreas de Realidade Virtual (RV), Sistemas Tutores Inteligentes (STI) e Ontologia, tendo como domínio inicial de estudo, o ensino da anatomia da mama feminina em ambiente Web, assim como a concepção de ambientes de simulação de procedimentos cirúrgicos do mesmo contexto. Esta integração propõe uma arquitetura que busca auxiliar estudantes da área da saúde no entendimento das estruturas internas e externas da mama em ambiente colaborativo a partir da navegação, visualização e interação do estudante com o conteúdo e do conteúdo com o ambiente tridimensional (3D). O módulo conteúdo é acessível por um módulo de interface existente no domínio do STI presente na arquitetura, que auxiliado pelo módulo que avalia o perfil e pelo módulo tutor que processa as interações do estudante, customiza a informação a ser apresentada ao estudante. Neste ponto, o aprendiz pode requisitar os serviços do módulo 3D para visualizar a estrutura selecionada, caso a seleção seja um procedimento de simulação, por exemplo a Core Biopsy assistida por ultrassom destinada a punção de nódulos mamários, foco desse trabalho, a interface 3D é customizada para esse fim. Esta arquitetura, além do seu caráter inovador em relação ao modo de integração orientado a serviço, distribuído, modular e multiplataforma, baseados em tecnologias de última geração de comunicação, processamento, padrões de projeto e compilação, também permitiu a representação de uma cena gráfica 3D em um padrão não convencional, no qual instâncias de classe em formato de Ontologias armazenam propriedades e relacionamentos que configuram o ambiente 3D. Este contexto de visualização 3D pré-configurado permite a ativação de diferentes módulos de interação e navegação, entre eles: câmeras, malhas 3D, textura, colisão, deformação, iluminação, semântica e interfaces hápticas, sendo este último o mecanismo responsável pela compreensão de detalhes biológicos como dimensões, texturas e propriedades físicas, tais como peso, rigidez e elasticidade. Outro foco do trabalho foi a pesquisa de métodos de deformação híbridos (Físicos e Geométricos) de processamento em tempo real, que agregam maior realismo à simulação. A pesquisa foi submetida a especialistas da área médica, arquitetos de software e professores com conhecimentos correlatos a fim de validar o protótipo, diagrama esquemático da arquitetura e metodologia e tecnologias empregadas nos módulos, assim como a comunicação o desempenho e a interação de componentes. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The World Health Organisation (WHO) statistics annually presents the evolution of cancer for future generations. Specifically in women, breast cancer has a higher incidence. Therefore, this condition deserves greater attention not only from the Federal Government and international bodies, but mainly from research centers, universities and companies to develop technologies that help in the diagnosis and medical training. This paper discusses the design of a software architecture that allows integration between the fields of Virtual Reality (VR), Intelligent Tutoring Systems (ITS) and Ontology, with the initial domain of study, teaching the anatomy of the female breast in environment Web, and to design simulation environments surgical procedures the same context. This integration presents an architecture that seeks to assist students in the health field in understanding the internal and external structures of the breast in a collaborative environment from navigation, visualization and interaction with student content and content with the environmentdimensional (3D). The module content is accessible by a module interface with existing STI present in the architecture, which aided by the module which evaluates the profile and the tutor module that processes student interactions, customizes the information being presented to the student . At this point, the student can request service module to visualize the 3D structure selected if the selection procedure is a simulation, for example the Core Biopsy Ultrasound-assisted designed to puncture breast lumps, focus of this work, 3D interface is customized for that purpose. This architecture, in addition to its innovative compared to integration mode service-oriented, distributed, and modular platform, based on the latest technologies of communication, processing, compilation and design patterns also allowed graphical representation of a 3D scene in an unconventional pattern in which class instances in format Ontologies store properties and relationships that make up the 3D environment. This context of pre-configured 3D visualization allows the activation of different interaction and navigation modules, including: cameras, 3D meshes, texture, collision, deformation, lighting, semantic and haptic interfaces, the latter being the mechanism responsible for the understanding of biological details such as dimensions, textures and physical properties such as weight, rigidity and elasticity. Another focus of the study was to research methods of deformation hybrids (Physical and Geometrical) processing in real time, that add greater realism to the simulation. The study was submitted to medical experts, architects software and teachers with knowledge related to validate the prototype, schematic diagram of the architecture and methodology and technologies used in the modules, as well as communication, performance and interaction of components.

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T09:28:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuzJunior_LuizFernandodeLima_D.pdf: 12996437 bytes, checksum: 84fa5e183f186e7b8074363a26265681 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A síntese otimizada de processos é uma preocupação constante do engenheiro químico. Este sempre deve ter disponível o maior número de informações possível para que a sua tomada de decisão seja a mais correta do ponto de vista econômico, ambiental e de obtenção dos produtos desejados. Neste trabalho de tese, enfoca-se a síntese de processos de separação, visto que as etapas de separação podem significar uma grande parte do custo total de um processo químico e/ou bioquímico, além de sua viabilidade ou não. Teve-se como objetivo desenvolver uma metodologia de definição, avaliação, análise e agrupamento de informações a respeito dos componentes e da mistura a ser separada. Desta forma, a seleção de processos de separação e o sequenciamento dos mesmos toma-se uma atividade acompanhada com o maior número de dados de projeto e de custos das etapas de separação. Foi desenvolvida uma interface especialista para dar acesso fácil às informações sobre propriedades físico-químicas de componentes puros e algumas propriedades de misturas. O sistema especialista retira todos os dados para os cálculos do banco de dados do simulador comercial ASPEN PLUS, sem nenhuma intervenção do usuário. Nesta interface, também se tem acesso a um procedimento desenvolvido em Fortran para estimativa da presença de azeótropos homogêneos ou heterogêneos, informação imprescindível durante a separação de misturas. Um parâmetro para auxílio no sequenciamento de colunas de destilação foi proposto e se mostrou bastante eficiente na definição de uma seqüência inicial que sempre foi bastante próxima da ótima. As simulações necessárias durante a operação do sistema especialista são realizadas usando o simulador e podem ser aproximadas ou rigorosas. Para alguns casos, o uso de diferentes modelos foi importante na escolha da etapa de separação. A interface desenvolvida permite fácil obtenção dos resultados obtidos através do uso de um navegador de internet, facilitando sobremaneira a visualização dos mesmos. Além do sistema especialista permitir o acompanhamento completo da síntese da seqüência de colunas ( dimensões, especificações, custos, etc. ), pode-se utilizá-lo para avaliar rapidamente o maior número de possibilidades, tirando qualquer dúvida a respeito da rota escolhida. Como alternativa a uma seqüência de colunas de destilação, mostrou-se o quanto seria eficiente o uso de uma coluna de destilação em batelada multicomponente operada utilizando técnicas avançadas de controle, como o controle por matriz dinâmica ( Dynamic Matrix Control ). Avaliou-se também como o posicionamento de sensores pode ser bastante importante na hora de se analisar uma estratégia de controle de processos. A ferramenta desenvolvida é, sem dúvida, bastante eficiente na ajuda ao engenheiro de processos durante a síntese de processos de separação / Absrtact: Processes synthesis is a constant concern of the chemical engineer. He must have as much information as possible available to make the correct decision from the economical and environmental point of view, besides guaranteeing the obtention of the desired products. In this work, the synthesis of separation processes is focused. The separation tasks may constitute a large part of the total costs of a chemical or biochemical process, besides determining its viability. The objective was to develop a methodology of definition, evaluation, analysis and information gruping with respect to components and to the mixture to be separated. In this way the selection of separation processes and their sequencing need to have the largest number of design data and costs of separation task available. An expert interface was developed to enable easy access to physical-chemical properties of pure components and to some properties of the mixture. The expert system reads all the data from the databanks of the commercial simulator Aspen PlusTM without any user intervention. The interface also gives access to FORTRAN routines, which estimates the presence of homogeneous and heterogeneous azeotropes, information that is very important for mixture separation. A parameter to aid in distillation columns sequencing was proposed and it was shown that it gives an initial sequence always very c1ose to the optimal one. The simulations needed to the operation of the expert system were carried out using the simulator and can be rigorous or short-cut. In some cases, the use of different models was important for the choice of the separation task. The developed interface enables easy visualisation of the results by using an Internet browser. The expert system enables the complete understanding of the column sequence synthesis ( dimensions, specifications, costs, etc. ) and it can be used to the fast evaluation of the largest number of feasible sequences, not letting any doubt about the chosen one. It was shown that the use of a multicomponent batch distillation operated using advanced control techniques ( Dynamic Matrix Control, for instance ) would be a good choice as an alternative for a sequence of distillation columns. It was also shown that the positioning of the sensors is very important for the analysis of process control strategies. The developed tool is, without any doubt, very useful to aid the process engineer during separation processes synthesis / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T22:52:53Z : No. of bitstreams: 1 144069.pdf: 34340048 bytes, checksum: 5a5adebe11ed146499021079ebc8c534 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257999.pdf: 2625258 bytes, checksum: f59eb8c98ae6433c8732c6f8f4ef87b9 (MD5) / Este trabalho propõe um modelo, baseado em ontologias e em redes de Petri para gerenciar grupos de estudantes no contexto dos Sistemas Tutores Inteligentes. O modelo proposto explora o modelo de estudante e o módulo de domínio para suportar a adaptação de interação. O modelo inclui uma biblioteca pré-definida de atividades de grupos. Para estabelecer uma atividade do grupo, o professor escolhe um cenário da biblioteca, fornece os parâmetros e o conteúdo da atividade. O tratamento das informações do modelo do estudante é automaticamente incluído nas transições de uma Rede de Petri sob a forma de precondições e condições. O modelo proposto utiliza para a execução uma arquitetura multiagente, que torna operacional o aprendizado em grupo, proporcionando a colaboração entre os estudantes de um mesmo grupo e também entre estudantes de grupos distintos. Uma sociedade heterogênea composta por agentes-aprendizes e agentes gerenciadores de grupos (coordenador de grupos e supervisores de grupos) é definida, onde os agentes-aprendizes são responsáveis por assistir o estudante e representá-los no sistema e o agente coordenador e os agentes supervisores de grupos são responsáveis por gerenciar os grupos de estudantes e acompanhar a interação entre os estudantes. O modelo criado nesta tese foi aplicado em três estudos de casos, sendo um deles implementado e integrado num STI desenvolvido na ferramenta de autoria FAST para gerar sistemas tutores inteligentes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221439.pdf: 2143411 bytes, checksum: 572ee4c1d268ed1a73f329008070e1bc (MD5) / Esta dissertação apresenta a modelagem de um sistema hipermídia adaptativo para um curso à distância baseado na Web. O sistema classifica os estudantes em diferentes perfis através do método do Vizinho Mais Próximo (Nearest Neighbor) utilizando os dados do usuário e os dados de uso do sistema pelo estudante e adapta a navegação no conteúdo por meio da técnica de ocultação e anotação de links. A arquitetura do sistema hipermídia adaptativo baseia-se em três módulos principais: Módulo de Classificação, Módulo de Estudante e Módulo de Adaptação. Estes três módulos são responsáveis, respectivamente, pela classificação dos perfis de estudantes, pela atualização destes perfis no Módulo de Estudante e pela adaptação da navegação no conteúdo conforme os perfis contidos no Modelo de Estudante. Esse processo é realizado desde que o estudante interage pela primeira vez com o sistema.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T17:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 198247.pdf: 9189059 bytes, checksum: 9bf2737547e7d388ba1a239f62932b0b (MD5) / Atualmente o ensino a distância constitui-se em uma modalidade de ensino importante no sentido em que procura atender a uma demanda por capacitação contínua de um público que sofre com a concorrência acirrada, mercado de trabalho competitivo, falta de tempo e dificuldade de acesso à informação com qualidade. A evolução do ensino a distância, acompanhada pela evolução tecnológica, esteve sempre em busca do maior conforto do aluno e conseqüente enriquecimento do processo de ensino e aprendizagem. As futuras gerações do ensino a distância promete a utilização das mais avançadas tecnologias, construindo um modelo de educação flexível e inteligente centrado no estudante. Seguindo esta tendência, a presente tese propõe uma arquitetura de um Sistema Learning Companion (SLC) para o ensino a distância. Os SLCs são uma evolução dos Sistemas Inteligentes (STI) com um componente adicional chamado de agente companheiro. A arquitetura apresentada busca contribuições de áreas como Inteligência Artificial, ensino a distância, psicologia com as escalas de atitudes e o sócio-interacionismo de Vygotsky. Baseado na arquitetura proposta, foi desenvolvido um protótipo computacional, o LeCo-EAD, composto por múltiplos agentes companheiros com diferentes comportamentos e sempre disponíveis para interagir com os alunos a distância. A partir do perfil do aluno, identificado por uma escala de atitudes do tipo Likert, o LeCo-EAD sugere qual agente companheiro é o mais adequado dentre as seguintes opções: aprendiz, trouble maker ou colaborador.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-21T05:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199391.pdf: 883269 bytes, checksum: 1e6b7c801e5c7e1f0d6728a5a2b2183e (MD5) / O processo avaliativo desafia educadores-pesquisadores na busca de uma prática coerente e motivadora e que leve em consideração a real situação do aprendizado e o reconhecimento das múltiplas competências inerentes ao ser humano.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-18T06:29:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226343.pdf: 1058925 bytes, checksum: 301825ec42b8538ad9412055c5ad005c (MD5)

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Orientador : Prof. Dr. Andrey Ricardo Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 18/11/2015 / Inclui referências : f. 96-101 / Resumo: A utilização de Múltiplas Representações Externas em Sistemas Tutores Inteligentes, com a finalidade de elucidar conceitos do domínio a serem estudados pelo aluno, vem sendo explorada em vários estudos. Além disso, verificou-se que se aplicadas corretamente em quaisquer domínios estudados, as Múltiplas Representações Externas podem ser úteis no apoio ao aprendizado, em especial como itens importantes para remediar possíveis erros dos alunos durante o processo de resolução dos exercícios. Apoiados a esta motivação, alguns estudos abordam a relação entre as funções das Múltiplas Representações Externas e os tipos de erros cometidos pelo aluno, mediante uma classificação entre estes dois conceitos que possibilite a seleção das Múltiplas Representações Externas que melhor contribuam para a remediação do erro. É comum ferramentas de autoria para sistemas tutores inteligentes que sejam projetadas cuidadosamente, pois interferem em vários aspectos do resultado final, tais como a eficácia do sistema em passar o conhecimento, a autonomia de interferência do autor e do aluno, o nível de conhecimento do autor e o tempo de projeto do sistema. Múltiplas Representações Externas aliadas a uma arquitetura funcionalista de remediação de erros matemáticos juntamente com teorias cognitivas conceituadas, é proposta neste trabalho uma ferramenta de autoria das regras de produção integrada a esta arquitetura, de uma forma natural para professores sem conhecimento de programação. Após a contextualização da arquitetura, é apresentado um estudo de caso com uma simulação de autoria de um exercício e simulações de interações de estudantes, além de avaliar se as saídas esperadas das regras de produção são compatíveis com a autoria simulada. / Abstract: The use of multiple external representations in intelligent tutoring systems, in order to elucidate domain concepts to be studied by the student, has been explored in several studies. In addition it was found that, if properly applied in any studied domains, the multiple external representations can be useful in supporting the learning, especially as important items to remedy possible errors of the students during the process of solving exercises. Relying on this motivation, some studies address the relationship between the functions of multiple external representations and the types of errors made by the learner through a rating between these two concepts that enables the selection of best multiple external representations that contribute to the error remediation. Authoring tools for intelligent tutoring systems should be designed carefully by interfering in various aspects of the final result, like system efficiency in transmitting knowledge, the author interference autonomy and learner, author knowledge level and design time of system. Multiple External Representations allied to a functionalist architecture mathematical errors remediation along with reputable cognitive theories, this work proposes an authoring tool of integrated production rules to this architecture, in a natural form to non-programmers. After the context of this architecture, a case study with a simulation of an exercise authoring and simulations of student interactions is showed, in order to evaluate whether the expected outputs of the production rules are compatible with the simulated authoring.