Processamento de Sinais e Imagens
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Dissertação Amplificador ECG incorporando pseudorresistores: projeto, implementação e caracterização em altas temperaturas(2024) Pessoa, Beatriz Barsocchi TestaComponentes eletrônicos, em geral, possuem grande sensibilidade às mudanças de temperatura. Temperaturas muito acima ou abaixo do valor considerado como ambiente causam uma mudança nas características físicas dos materiais dos componentes, acarretando um impacto significativo no desempenho e na confiabilidade dos dispositivos eletrônicos. Muitos dispositivos são projetados para operar dentro de uma faixa de temperatura específica e, se a temperatura exceder essa faixa, o dispositivo pode ser danificado ou não funcionar corretamente, fazendo com que, à medida que a temperatura aumente, o número de defeitos e falhas induzidas termicamente em dispositivos eletrônicos também aumente. O uso do pseudorresistor é uma técnica promissora para projetos de amplificadores biomédicos, uma vez que proporciona ao amplificador uma alta precisão, baixo ruído e ampla faixa de resposta em frequência. Além disso, os pseudorresistores na faixa de teraohms apresentam vantagens adicionais, como menor consumo de energia, melhor estabilidade térmica e menor área ocupada no chip em relação aos resistores convencionais. No entanto, o uso de pseudorresistores também pode apresentar desafios na implementação de circuitos, principalmente devido à complexidade do projeto e à necessidade de ajuste preciso dos parâmetros do circuito. Além disso, a variação de temperatura pode afetar a precisão do circuito que utiliza essa tecnologia, sendo necessário o uso de técnicas de compensação para minimizar esse efeito. Estudos anteriores sobre pseudorresistores estão limitados a simulações, modelagem e implementação de alguns amplificadores de banda estreita. Este estudo tem como objetivo projetar um circuito sob medida para aplicações de ECG, com largura de banda de 0,04 Hz a 2 kHz para a faixa completa de temperatura de aplicação. O circuito é digitalmente modelado, simulado e caracterizado, ajustando os valores de capacitância de feedback para otimizar o desempenho dentro da faixa de temperatura crucial para aplicações biomédicas. Após a validação do circuito desenvolvido, este projeto almeja realizar uma transição para a esfera prática, visando a aplicação em pacientes. Nesse cenário, enfatiza-se a integração direta com sinais biomédicos, com a validação da associação do circuito proposto juntamente ao dispositivo ADS1298ECGFE-PDK para análises clínicasDissertação Análise da capacidade cognitiva humana por meio do processamento de sinais pupilares em testes visuais(2018) Orsi, R. N.A cognição humana é algo que desperta o interesse do homem desde os primórdios de sua história. No entanto, muitos processos cognitivos ainda não podem ser explicados pela ciência. Neste contexto, esta dissertação propõe um estudo sobre as reações do sistema nervoso por meio de estímulos ao sistema cognitivo. Mais especificamente, a proposta foi utilizar técnicas de processamento de sinais e estatística multivariada para avaliar a intensidade de esforço mental e o desempenho cognitivo por meio da mensuração do diâmetro pupilar. Este trabalho realizou dois experimentos cognitivos, onde os voluntários foram submetidos a estímulos visuais ao mesmo tempo em que era adquirido o sinal pupilar. Ambos experimentos contaram com um teste cognitivo computadorizado e foram aplicados utilizando um equipamento de rastreamento ocular, um microcomputador e um software de apoio para apresentação do estimulo e calibração do equipamento. Os dados coletados foram tratados e processados com o auxílio de duas plataformas de desenvolvimento para processamento de sinais e computação estatística. Os resultados alcançados apontam que existe uma relação entre a carga cognitiva e a variação do diâmetro pupilar, mostrando que a pupila é um indicador sensível ao esforço mental. Como contribuição original, os resultados também mostram que é possível projetar classificadores estatísticos para predizer automaticamente o desempenho de humanos em tarefas cognitivas, se tal predição, considerar os sinais pupilares como um todo e não somente um resumo de sua variaçãoDissertação Análise da influência de características visuais na detecção automática de foco ocular humano(2015) Nascimento, Danilo OliveiraO foco ocular humano é uma das tarefas mais importantes nos processos cognitivos de interpretação de cenas. Na última década, surgiram vários métodos que objetivam predizer automaticamente os pontos de fixação do olhar humano. entretanto, a capacidade de estimar as regiões focais varia conforme o algoritmo utilizado e a imagem analisada, o que faz a eficiência ser satisfatória em apenas um conjunto de imagens. Este trabalho estudou 9 métodos surgidos na última década e 21 características diferentes para encontrar as relações entre as informações contidas nas imagens e a eficiência de predição. Utilizando uma base de dados supervisionada, este trabalho mostra que as características de dispersão para informações de intensidade e cor são as mais influentes para a eficiência dos métodos do que aquelas baseadas somente na média dessas informações. Além disso, características como a entropia da intensidade de tons de cinza ou área focal possuem uma correlação direta com a complexidade da cena e, quando o ruído visual aumenta (através do aumento do número de regiões de interesse ou cores) a centralidade foi a estratégia mais utilizada pelos seres humanos que testaram essa base, repercutindo nos métodos automáticos. Além do mais, este trabalho testa a capacidade de uma Rede Neural de identificar padrões contidos nas imagens originais e selecionar o método mais apropriado para estimar os pontos focais.Dissertação Análise de capacitâncias em transistores SOI MOSFET de canal gradual(2024) Lopes, Allan OliveiraNeste trabalho é apresentada uma análise das capacitâncias em transistores GC SOI MOSFET (Graded Channel semiconductor on Insulator Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) variando a relação do comprimento do canal do dispositivo que possui uma baixa dopagem em relação ao comprimento total (LLD/L), além de aspectos construtivos do dispositivo, como tSi(espessura do filme de silício sobre isolante), toxf (espessura do óxido de porta da primeira interface), assim como comprimento de canal L, por meio de simulações. Ao realizar estas mudanças na estrutura do dispositivo, são observados diversos aspectos referentes a como as capacitâncias se comportam à medida que a relação (LLD/L) é variada, e estudando as transcapacitâncias CGD, CGS e CGB e a capacitância total CGG. É possível observar qual das transcapacitâncias tem maior contribuição para a capacitância total do dispositivo, como ela se comporta a medida que a tensão aplicada a porta cresce, bem como a verificação sobre como ocorre a distribuição de cargas ao longo do canal para algumas polarizações, como valores de VGS abaixo, próximos e acima da tensão de limiar VTH, tanto para um valor de VDS baixo, como um valor elevado, com a presença de um campo elétrico horizontal intenso, podendo assim observar, que a partir de determinado tamanho de dispositivo, o canal gradual perde uma parte de suas características no canal do dispositivo. No trabalho utilizou-se dos aparelhos de medição dispostos no Centro Universitário FEI e um chip com transistores de canal gradual a fim de observar também de maneira prática algumas das características que se desejava estudar. Então, utilizou-se da simulação para mudar as tecnologias e estruturas dos dispositivos estudados, a fim de estudar como cada mudança contribui para as características capacitivas do transistor, e como o canal gradual afetam o dispositivoDissertação Análise de características de navegação em redes para a detecção de intrusão com base em algoritmos bio-inspirados(2023) Frezzato, MiguelCom o constante aumento de usuários conectados à Internet, um grande volume de dados tem sido gerado a partir de várias redes. Em vista disso, a segurança cibernética está sendo cada vez mais afetada, havendo grande necessidade de estudos científicos na área. Sistemas de detecção de intrusão (IDS) cada vez mais robustos são constantemente desenvolvidos, visando proteger os dados que são trafegados nas redes. Estes sistemas analisam as características de fluxo de cada dispositivo na rede para identificar uma possível instrusão. Selecionar apenas as características que mais se relacionam com as intrusões influencia diretamente na velocidade da análise, além de auxiliar os classificadores a tomar decisões precisas ao identificar uma intrusão. Por outro lado, o desenvolvimento do aprendizado de máquina e de algoritmos de otimização inspirados na natureza têm impulsionado o avanço de diversas áreas tecnológicas. Assim, o presente trabalho apresenta uma metodologia de análise dessas características utilizando uma combinação de aprendizado de máquina e algoritmos bio-inspirados para detecção eficiente de intrusões na rede. Os resultados experimentais mostram que o método proposto aumenta a acurácia e a taxa de detecção do IDS, além de diminuir a taxa de falsos alarmes. Além disso, o método se mostrou competitivo com os principais trabalhos relacionados do estado da arte com desempenho semelhante ou superiror nas bases de dados NSL-KDD e UNSW-NB15Dissertação Análise de discriminantes lineares para modelagem e reconstrução de imagens de faces(2007) Kitani, Edson CaoruO reconhecimento de faces é uma nova área de pesquisa que tem recebido grande atenção nos últimos anos, dada a sua abrangência e multiplicinaridade. Entretanto, apesar dos avanços muitos problemas ainda não foram solucionados mantendo vivo o interesse dfa comunidade científica nesta área. Fundamentalmente, este trabalho aborda o estudo das imagens de face como um problema de reconhecimento de padrões e investiga o domínio de faces, baseado nas projeções vetoriais dessas faces no hiper-espaço, como um problema de estatísica multivariada. A partir desta hipótese, estudam-se quais características visuais são capturadas pelos modelos estatísticos lineares, a capacidade de generalização, e a possibilidade de predizer informações que não necessariamente pertencem a um conjunto de treinamento. Ainda no contexto da estatística multivariada, estudou-se a reconstrução visual dessas informações, cujos resultados comprovaram que um classificador linear pode ser utilizado também para extrir informações e predizer novas. Discute-se ainda o modelo de representação das imagens de faces e como uma alteração poderia ser transferida para uma imagem de face qualquer, de modo que esta incorporasse as novas informações do modelo. Complementando a pesquisa, desenvolveu-se uma nova interpretação das informações discriminantes fornecidas pelas abordagnes de análise de discriminantes lineares, e também uma nova forma de interpretação das componentes principais para fins de classificação. Os resultados deste trabalho indicaram o potencial de representação e generalização nas bases vetoriais geradas pelo PCA e pelo classificador baseado no método de Fisher.Dissertação Análise de ruídos automotivos por parâmetros psicoacústicos(2022) Sartori, Renato ParedeOs ruídos parasitas em veículos novos/seminovos possuem um grande impacto na satisfação dos clientes brasileiros. A indústria automobilística já detectou esta particularidade de nosso mercado em que a presença destes ruídos é diretamente relacionada a qualidade/robustez dos produtos. Devida a esta importância as empresas vêm ampliando o investimento na detecção e caracterização nessa área, embora grande parte ainda usam o método tradicional através de rodagens com especialistas tanto na fase de projetos quanto durante a produção em massa ao longo do ciclo de vida do veículo. O presente estudo consiste em desenvolver uma metodologia para investigar a relação de parâmetros da psicoacústica com a irritabilidade dos clientes. A primeira etapa deste desenvolvimento foi a aquisição dos sinais realizada diretamente sobre veículos nas pistas de teste do grupo Peugeot Citroën na cidade de Porto Real e da Fiat na cidade de Betim. Esta atividade consistiu na gravação de dez sinais sonoros dentre as interfaces que mais provocam insatisfação/irritação dos clientes. Posteriormente esses sinais foram utilizados em duas análises exploratórias, subjetiva e objetiva. A análise subjetiva foi realizada com a participação de 52 colaboradores sem conhecimentos específicos sobre o tema. Todo o controle acústico, térmico, assim como distância entre os voluntários e o equipamento de reprodução foram baseados em estudos científicos afins. A avaliação dos áudios pelo júri foi conduzida através de uma reprodução auto-guiada permitindo que cada participante escolhesse a sequência de áudio. A avaliação seguiu a escala métrica de subjetividade da SAE(Society of Automotive Engineers). Por sua vez a análise objetiva consistiu em extrair dos sinais de áudio os parâmetros da psicoacústica como Loudness, Roughness, Sharpness e Fluctuation Strenght. Nessa etapa utilizou-se o software TestLAB para a extração dos parâmetros. A análise de dados consistiu inicialmente no cruzamento dos dados obtidos do júri através da audição com as notas fornecidas pelos especialistas do setor para cada um dos ruídos gravados. Como desenvolvimento final, um classificador sobre o impacto de cada ruído na satisfação dos clientes, usando o algoritmo de inteligência artificial ID3(Iterative Dichotomiser 3) foi implementado com o objetivo de reduzir a subjetividade quando comparado aos sistemas tradicionais empregados atualmente no setor automobilístico. Os experimentos exploratórios desta dissertação indicam que há correlação entre as métricas psicoacústicas com o nível de irritabilidade provocado pelos sinais assim como uma regra geral de classificação dos tipos de ruídos automotivos consideradosDissertação Análise de sinais e mapas cerebrais utilizando EEG:comparação entre modelos de representação linear e tensorial(2019) Magalhães Júnior, R. G.Dissertação Análise de textura para detecção de trincas em corpos de prova da mecânica da fratura(2015) Fardo, F. A.No contexto da indústria metal-mecânica, há uma grande demanda por métodos para medidas de comportamento de materiais contendo trincas sob condições de operação. Este comportamento é usualmente quantificado por meio de ensaios de tenacidade à fratura utilizando parâmetros como o fator de intensidade de tensões K, o CTOD ou a Integral J. Independente do parâmetro empregado para quantificar a tenacidade à fratura, todos os ensaios exigem o conhecimento do comprimento correto da pré-trinca de fadiga existente na amostra que deu origem à falha. A maioria dos laboratórios emprega métodos de medição visuais por meio de lupa estereoscópica ou projetor de perfil. Técnicas adicionais como aplicação de heat tinting auxiliam o usuário na visualização da frente de crescimento estável de trinca. Com o avanço de técnicas de Processamento de Imagem e Visão Computacional, este trabalho propõe a aplicação de técnicas de detecção de bordas por análise de textura para obtenção do contorno correspondente ao perfil da frente de trinca em corpos de prova SE(B) post-mortem. Resultados sugerem que o método proposto poderia ser aplicado para análise de imagens de ensaios da tenacidade à fratura para medição de comprimentos de trinca com alta precisão, tendo obtido uma taxa de discriminação de superfícies de 98%. Os resultados também sugerem que o método possa ser aplicado em amostras sem a marcação por heat-tinting com o mesmo nível de precisão.Dissertação Análise discriminante da fractalidade em imagens de íris(2010) Correa, LeandroO reconhecimento automático de pessoas tem recebido extensa atenção devido à confiabilidade fornecida pelo uso da biometria. Dentre as diversas estruturas do corpo humano utilizadas em sistemas de identificação de pessoas, a íris é considerada a estrutura mais confiável devido à riqueza de características singulares presentes em suas imagens. Este trabalho tem como objetivo analisar a quantidade de informação redundante existente em imagens de íris em tons de cinza e, posteriormente, realizar uma análise discriminante dessa informação redundante para verificar se o comportamento fractal existente neste tipo de imagem pode caracterizar melhor a diferença entre íris de sujeitos distintos. Três tipos de texturas de imagens de íris normalizadas e equalizadas foram comparados: a textura da intensidade dos pixels (comumente utilizada) e outros tipos de texturas resultantes do cálculo de assinaturas fractais realizados pelos métodos denominados Covering Blanket e Área de Superfície de Prisma Triangular. pasra esta comparação, 130 classes de imagens de íris foram analisadas, onde cada classe foi representada por 5 amostras, totalizando 650 imagens retiradas do banco de imagens UBIRIS (v.1), disponível para uso acadêmico e citado na literatura afim. Utilizando a distância de Bhattacharyya e o classificador de distância Euclidiana, verificou-se que as intensidades dos pixels equalizados indicam uma melhor caracterização discriminante das imagens se comparados com os métodos de extrações fractais citados, sem a necessidade de utilização de todos os componentes principais possíveis e, consequentemente, com boa redução de dimensionalidade. Portanto, os resultados desse trabalho indicam que a fractalidade das imagens de íris, embora quantificável por métodos fractais distintos, não implica necessariamente em uma maior redução de dimensioanlidade das imagens (possível devido à auto-similaridade existente) e nem em uma extração de características mais discriminate que os métodos empregados hoje em dia para reconhecimento de íris.Dissertação Análise discriminante do ruído de fundo em imagens de ressonância magnética de extremidades(2021) Andrioli, Carlos JoséEspecialistas estudam a melhoria contínua da qualidade de imagem de ressonância magnética (RM) desde a criação do primeiro equipamento para aquisição desse tipo de imagem, em 1974. Este trabalho tem como objetivo analisar o ruído de fundo de imagens de RM de extremidades de alto campo (1 Tesla), causado principalmente por radiofrequência e interferências eletromagnéticas presentes na Gaiola de Faraday desses equipamentos. Para a realização deste estudo e a parametrização das imagens, utilizou-se de um dispositivo denominado phantom (usado para calibração desses equipamentos de RM) e o protocolo de referência para este fim chamado DQA (Daily Quality Assurance). Foram adquiridas 45 imagens de RM, pré-classificadas por especialista de RM como contendo ou não ruído de fundo, e posteriormente analisadas pelo método estatístico multivariado PCA (Principal Components Analysis) + MLDA (Maximum uncertaintly Linear Discriminant Analysis) e pelo SNR (Signal to Noise Ratio), índice padrão que quantifica a relação entre o sinal e o ruído da imagem. O PCA serviu como um filtro estatístico, diminuindo consideravelmente a quantidade de informação de entrada para o classificador MLDA. Quando utilizadas todas as componentes principais do PCA, o MLDA apresentou acurácia de 93,33% e resultados que permitiram discriminar o ruído de fundo dessas imagens em complementaridade com o SNRTese Análise do olhar humano: estudos experimentais de rastreamento o ocular para explicar padrões visual em tarefas cognitivas(2023) Orsi, R. N.Na área da engenharia, estudar processos cognitivos significa estudar o cérebro em funcionamento e isso requer o uso de tecnologias específicas para aquisição de sinal dinâmico em um processo que envolve estimulação, percepção e reação comportamental. Neste contexto, é comum encontrar estudos que exploram a análise de imagem com resolução temporal e espacial, como imagem por ressonância magnética funcional (fMRI) e eletroencefalografia (EEG). No entanto, também tem sido cada vez mais comum a utilização de abordagens disruptivas, como o rastreamento dos movimentos oculares para analisar a carga de trabalho mental e a interação entre a mente e os estímulos por meio de análise de padrões visuais durante a aquisição de informação. Nesta tese são apresentados três estudos experimentais guiados por um protocolo padrão para aquisição de sinal visual correspondente a percepção humana de estímulos cognitivos. Mais especificamente, é apresentada uma análise de padrões visuais em tarefas de leitura com estímulos que simulam condições de estresse visual; uma análise da atenção visual durante a avaliação de expressões faciais de dor em neonatos; e uma análise da dilatação pupilar durante a percepção de estímulos emocionais categorizados. Os resultados mostram que é possível classificar automaticamente, e com alta acurácia, os padrões visuais de leitura obtidos por processos de engenharia reversa; que o reconhecimento da dor em neonatos é uma tarefa inata e ocorre em menos de 2 segundos; e que estímulos emocionais negativos podem mobilizar mais recursos de processamento cerebral do que estímulos positivos e neutros. Acredita-se que os relatos descritos nesta tese podem ser aplicados na área clínica para realizar diagnósticos mais precisos acerca de condições de estresse visual e para fundamentar uma abordagem mais distinta e seletiva para análise de expressão facial de recém-nascidosTese Análise dos acoplamentos térmico e capacitivo de transistores FD SOI de camadas finas e memórias resistivas RERAM(2023) Costa, Fernando José daTransistores de camadas ultrafinas e memórias resistivas são alguns dos dispositivos na vanguarda das pesquisas. O comportamento térmico é de suma importância em um sistema eletrônico, e ainda há muitas lacunas a respeito dos efeitos térmicos em transistores de última geração, bem como sobre sua atuação em níveis de integração. Também no campo das memórias emergentes, muitas dúvidas permanecem sobre as propriedades de armazenamento de dados em sistemas compostos por memórias denominadas resistivas. Este trabalho tem como objetivo estudar o acoplamento térmico entre múltiplos transistores, assim como a caracterização elétrica de memórias resistivas por meio de simulações numéricas e medidas elétricas experimentais. O estudo demonstrou que em escalas nanométricas de integração há a ocorrência de acoplamentos térmico e capacitivo entre os transistores o que produz degradações nas principais figuras de mérito dos transistores como a tensão de limiar e a inclinação de sublimiar. Porém, a condutância de saída pode ser influenciada de maneira positiva pelo acoplamento térmico sendo modulada de valores negativos para valores positivos de acordo com a proximidade entre os dispositivos. As estruturas em cascata apresentam características elétricas e térmicas superiores a um transistor único de comprimento de canal equivalente. Os espelhos de corrente apresentam um acoplamento térmico que produz uma redução geral da corrente no dispositivo de entrada à medida que os dispositivos estão localizados próximos um do outro, de maneira que o compartilhamento da temperatura no sistema leva os dispositivos a operarem com maior precisão de espelhamento. A caracterização das memórias resistivas pelas medidas da capacitância da estrutura se mostrou promissora para a visualização dos múltiplos estados resistivos. A memória tratada de maneira a incorporar mais vacâncias de oxigênio em seu material dielétrico se mostrou como uma melhor alternativa para se obter maior distribuição de estados resistivos requeridos para o desenvolvimento de sistemas de computação em memórias multiníveisDissertação Análise e reconhecimento de dor em imagens 2D frontais de recém-nascidos e termo e saudáveis(2018) Teruel, G. F.Diversas intervenções dolorosas (ou potencialmente dolorosas) são realizadas durante a internação de um recém-nascido em uma unidade de terapia intensiva. Nessas situações, existe uma dificuldade maior em identificar a dor, devido a impossibilidade de comunicação verbal direta e objetiva como acontece usualmente entre adultos. Nas últimas décadas, várias escalas de dor têm sido propostas para identificar tal ocorrência por meio de análise da mí- mica facial do ser humano, permitindo investigar e criar métodos não-invasivos que auxiliam não somente o reconhecimento precoce da ocorrência, como também uma melhor compreensão deste fenômeno. Neste contexto, essa dissertação tem como objetivo propor e implementar uma sequência de procedimentos computacionais para detecção, interpretação e classificação de padrões em imagens bidimensionais frontais de faces para reconhecimento automático de dor em recém-nascidos. Usando transformações de dados e extrações de características estatísticas de um banco de imagens reais de recém-nascidos a termo e saudáveis, criado pelo grupo de pesquisa da UNIFESP, e também a avaliação destas mesmas imagens por profissionais da área da saúde treinados para reconhecimento de dor, foi possível identificar automaticamente os níveis de dor nessas imagens, em escala numérica contínua abstraindo a subjetividade dos profissionais de saúde treinados, quantificando o conhecimento humano na tarefa de reconhecimento de dor. Tais resultados foram também comparados com classificações das mesmas imagens, pelos mesmos profissionais, que utilizaram um método validado clinicamente e aplicado a beira do leito, denominado Sistema de Codificação Facial Neonatal (NFCS, sigla em inglês). Adicionalmente, como demais contribuições originais deste trabalho, foram geradas imagens de referência nomeadas de Atlas para cada classe "Sem Dor"e "Com Dor", as quais possuem características médias de cada grupo, e também foram geradas imagens sintéticas de faces de recém-nascidos que apresentam as mesmas características do conjunto de imagens originais do banco de imagens utilizado, expandindo a base de informação com dados de alta relevância para estudos futuros.Dissertação Análise multimodal discriminante de marcadores para a Doença de Alzheimer(2014) Castro, Samantha de AzevedoDissertação Análise multivariada de imagens frontais de face normalizadas especialmente(2015) Xavier, I. R. R.No contexto de reconhecimento automático ou percepção cognitiva de faces, uma etapa importante é o alinhamento das imagens de face de entrada a um atlas de referência para posterior extração multivariada de características. Para alinhar duas imagens de face, pode-se utilizar transformações rígidas e afins que corrigem variações de rotação e escala, porém deformações devido a expressões faciais, por exemplo, podem ser tanto globais quanto locais e de natureza não-linear ou não-rígida. Portanto, em situações desse tipo precisa-se de um método de alinhamento que possa lidar com tais variações. Nas últimas décadas, desenvolveu-se uma técnica de deformação de objetos sólidos, denominada em inglês de Free-Form Deformation, que foi adaptada primeiramente para normalização espacial de imagens médicas e mais recentemente para imagens frontais de face. Paralelamente, técnicas estatísticas de análise multivariada têm sido aplicadas ao contexto de imagens de face, tais como Análise de Componentes Principais (PCA, Principal Components Analysis) e Análise de Discriminantes Lineares (LDA, Linear Discriminant Analysis), para modelagem, reconstrução e interpretação desses padrões. Este estudo teve como objetivo realizar uma análise multivariada de imagens frontais de face normalizadas espacialmente com relação a um atlas de referência. Os resultados mostram que esta abordagem produziu imagens artificiais de faces humanas com realismo promissor, tanto nas direções de maior variação obtidas pelo PCA quanto nas direções mais discriminantes obtidas pelo LDADissertação Análise visual de padrões de leitura em textos da língua portuguesa por meio de rastreamento ocular(2022) Requena, F. C. G.A leitura é uma atividade complexa. Leitores engajados prestam atenção quando leem, concentram-se no significado do texto e aprendem com o próprio texto. No entanto, tal engajamento não se apresenta explicitamente, mas como melhores resultados de acertos em exames afins como o Programa de Avaliação Internacional de Estudantes (PISA). Neste contexto, o objetivo desta dissertação de mestrado é explorar as semelhanças e diferenças nos padrões de movimento ocular, durante tarefas de leitura, entre voluntários proficientes tendo como base o PISA. A metodologia proposta consiste em uma análise detalhada de atividades e estratégias visuais de leitura usando um equipamento de rastreamento ocular. O experimento contou com a participação de 36 voluntários entre estudantes e funcionários de uma instituição acadêmica, e foi composto por 6 questões de múltipla escolha e 4 textos, todos retirados do PISA. A análise dos mapas de atenção visual gerados através do experimento permitiu identificar entre os participantes considerados como mais qualificados que as fixações do olhar ocorreram de forma mais concentrada nas áreas de resposta definidas. Em contraste, entre os menos qualificados, as fixações ocorreram de forma mais desorganizada, esparsa, principalmente em textos não contínuos que contêm imagens. Tais resultados indicam que o engajamento observado é evidente para os mais qualificados e os menos qualificados tendem a falhar nesse aspecto, revelando aqui nesta dissertação uma metodologia promissora para compreender melhor as possíveis dificuldades de alunos em nível escolar nesta atividade cognitiva complexaDissertação Aplicação da arquitetura transformer para sumarização de artigoscientíficos(2023) Lima, Amanda Maciel deO processo de pesquisa científica tem como sua fase inicial a exploração de artigos para o conhecimento do estado da arte do tema a ser investigado. Em virtude do crescimento de dados em artigos científicos e do curso constante da informatização, tornam-se necessários mecanismos que sejam capazes de resumir artigos científicos com a finalidade de melhorar o processo de aquisição de pesquisas e direcionar a pessoa pesquisadora a acessar conteúdos relevantes. Os trabalhos de sumarização de artigos científicos, de modo geral, apresentam métodos de relevância de sentenças e aprendizado de máquina. Nos últimos anos, mecanismos de atenção associados a redes neurais e processamento de linguagem natural vêm sendo propostos para interpretare contextualizar atividades de processamento de linguagens, sendo uma delas a textual. Paralelamente, a arquitetura Transformer sugere uma modelagem de transdução com mecanismos de autoatenção - prescindindo de convoluções e recorrências - é aplicada a diversos campos da Inteligência Articial com resultados considerados promissores. Este trabalho propôs empregar o modelo pré-treinado Longformer para a atividade de sumarização de artigos científicos da base de dados SciSummNet através de etapas de pré-processamento, fine-tuning e geração dos resumos. Os resultados obtidos indicaram melhoria de 20,8% para ROUGE-2 recall e 22,69% para ROUGE-2 F-Measure em relação ao trabalho original da base SciSummNet através do modelo ComAbstractDissertação Aplicação das wavelets na detecção da reversão de tendências no mercado financeiro(2016) Penof Júnior, D. G.Este trabalho busca desenvolver um método para detectar reversões de tendência seguidas de quedas no mercado financeiro brasileiro usando wavelets. A partir do conceito da lei de potência log-periódica, caracterizada pelas reduções da amplitude e do período das suas oscilações conforme se aproxima o momento crítico (onde as quedas são mais prováveis), utilizou-se a Transformada Wavelet Contínua para detectar este aumento na frequência de oscilação da série temporal dos preços de ativos financeiros e gerar sinais de venda. Com este objetivo, foi desenvolvido um algoritmo para testar diferentes tipos de wavelets e parâmetros de cálculo do Índice Wavelet, avaliando qual combinação de parâmetros obtém os melhores resultados, bem como, comparando esses resultados às ferramentas de Análise Técnica existentes. Os resultados indicam que o método proposto para cálculo do Índice Wavelet detecta com sucesso reversões de tendências seguidas de quedas significativas (acima de 10%) no mercado financeiro brasileiro. Nas quedas acima de 15%, as perdas por venda antecipada foram de 45,0% (em média) no grupo de busca e 43,9% no grupo de teste, sem falsos negativos, utilizando principalmente a wavelet de Meyer. Sua performance também foi superior às ferramentas de Análise Técnica como MACD e IFR.Dissertação Aprimorando a eficiência contratual de energia: um estudo de previsão de demanda com aprendizado de máquina(2024) Pessoa, Patrick de SousaEste projeto de pesquisa aborda a otimização contratual da demanda de energia como um elemento fundamental para aprimorar a eficiência energética da rede elétrica e reduzir custos para consumidores industriais, evitando multas associadas à demanda excessiva estabelecida em contrato. A diferença entre a demanda contratada e a efetiva é frequentemente subestimada, resultando em desperdício de recursos e penalidades financeiras. Foram estudados modelos de inteligência artificial, como FA (Floresta Aleatória), SVR (Support Vector Regression) e rede LSTM (Long-short Term Memory), para prever a demanda em diferentes horizontes temporais. A análise temporal indicou que a acurácia aumenta à medida que o horizonte de tempo é reduzido, destacando a importância da escolha do modelo e do intervalo de tempo na previsão da demanda. Um estudo de caso foi conduzido para avaliar a precisão da previsão em comparação com formas tradicionais de estabelecimento de contratos de demanda, ressaltando a importância do tamanho da base de dados disponível para o desempenho do modelo. A fim de comparação com a rede LSTM, estudou-se o desempenho para a rede GRU (Gated Recurrent Unit Network), a qual obteve resultados comparáveis à LSTM, porém com treinamento mais rápido. Deste modo, este projeto contribui para a otimização contratual da demanda de energia, permitindo que empresas otimizem estes modelos de contratos, minimizem multas e aliviem a carga na rede elétrica, sendo que os resultados confirmam a importância do aprendizado de máquina na otimização de contratos de demanda de energia