interno

PIDI/CISeD/2022/007 • Modelos de Machine Learning para Deteção de Padrões e Preferências Alimentares

Investigador Responsável: Rui Pedro Duarte
Duração: 2022 – 2024

Membros da equipa do CISeD
Carlos Augusto da Silva Cunha
Ricardo Luís da Costa Gama

A alimentação assume um papel cada vez mais importante na vida das pessoas e uma alimentação adequada associada a um estilo de vida saudável permite aumentar a esperança média de vida. Para tal, tem-se verificado um aumento do número de pessoas que estão a ser seguidas por nutricionistas de modo a terem um plano alimentar adequado às suas necessidades, que variam em função dos objetivos de cada pessoa: desde a componente meramente estética, passando pela melhoria da qualidade de vida, por questões profissionais (como desportistas ou atletas de alta competição), até pessoas com necessidades especiais, em que uma alimentação correta impacta no agravamento de doenças previamente diagnosticadas. Existem, no entanto, alguns problemas associados que podem impactar no não cumprimento de um plano alimentar previamente definido. Um deles tem a ver com a definição de um plano alimentar composto por alimentos que não são da preferência das pessoas. O outro tem a ver com a notificação em tempo real para o nutricionista do correto cumprimento do plano, na vertente da ingestão correta de macronutrientes recomendados em cada refeição do plano alimentar.

Relativamente ao primeiro, a combinação de alimentos é um fator sobretudo ligado à preferência das pessoas, muito para além das regras de combinação dos alimentos recomendados pelos nutricionistas. Assim, existem padrões particulares a cada indivíduo que podem variar ao longo do tempo e em função de outras condições (e.g., temperatura, estação do ano). A sensibilidade das pessoas a estas combinações é um dos fatores responsáveis pelo abandono de planos alimentares, pela não correspondência aos seus gostos alimentares pessoais. Com este trabalho pretende-se
desenvolver um modelo de Inteligência Artificial para detetar padrões alimentares de forma a adaptar um plano alimentar definido por um nutricionista, de forma evolutiva e em tempo real permitir a correta gestão do plano. Assim, torna-se possível proporcionar uma melhor qualidade de vida às pessoas que necessitem de definição de planos alimentares, em vários tipos de contexto.

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PIDI/CISeD/2022/006 • STORYTur – O uso do storytelling em vídeos promocionais turísticos

Investigador Responsável:
Sara Santos
Duração: 2022 – 2024

Membros da equipa do CISeD
Luísa Augusto

Atualmente, cada vez mais são as cidades e regiões que se diferenciam através da criação de uma identidade e imagem positiva, desenvolvendo o branding territorial. O uso do storytelling pode ser também uma mais-valia quando utilizado para a promoção de destinos turísticos. É fundamental que as entidades que gerem a imagem turística das regiões portuguesas repensem as suas estratégias de divulgação e privilegiem o “contar histórias”, as emoções e o envolvimento com o público na construção da imagem dos territórios. O marketing territorial, e em especial a aposta em vídeos de promoção turística, permite demonstrar as características únicas do território e a sua diferenciação face aos demais. Através da história contada sobre a região, o público identifica-se com as personagens e é “transportado” pela narrativa.

Em Portugal, a região Centro tem-se destacado pelos filmes promocionais (com técnicas de storytelling) que utiliza para promover o Centro do país. Nos últimos anos, o Turismo do Centro venceu dezenas de prémios internacionais ligados à promoção turística. Por seu lado, a Associação de Desenvolvimento Turístico “Aldeias Históricas de Portugal” venceu também o prémio mundial de melhor filme de turismo do mundo, em 2021.

Considerando este reconhecimento mundial, o presente projeto contará com a parceria do Turismo do Centro e d’Aldeias Históricas de Portugal, enquanto exemplos de boas práticas na divulgação turística de regiões através do storytelling em vídeos promocionais.

O STORYtur tem como objetivo principal compreender as estratégias de divulgação turística de regiões portuguesas, em especial da região Centro.

O projeto compreende o desenvolvimento de estudos através da realização de entrevistas (aos representantes do Turismo do Centro e Aldeias Históricas de Portugal) e aplicação de questionários ao público.

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PIDI/CISeD/2023/011 • Modelos de Inteligência Artificial para Deteção de Stress Crónico e Padrões de Movimento em Ambientes de Atividades da Vida Diária

Investigador Responsável:
Rui Pedro Duarte
Duração: 2022 – 2024

Membros da equipa do CISeD
Carlos Augusto da Silva Cunha

Por muito tempo, o stress foi considerado um importante fator de saúde que afeta a qualidade de vida. Diversos estudos indicam que o stress excessivo e contínuo pode desencadear ou agravar diversas doenças, como o cancro e doenças cardiovasculares. O stress é uma resposta a um stressor, ou seja, um estímulo ou condição externa que causa uma mudança emocional, física ou psicológica no indivíduo. No entanto, embora o stress momentâneo possa ser facilmente identificado, é difícil para as pessoas reconhecerem que estão vivendo uma vida stressante. Com estes problemas em vista, as respostas a algumas questões críticas precisam de ser obtidas: Quais são os biomarcadores relevantes para identificar o stress contínuo? Eles são confiáveis? A medição destes são intrusivas?
Assim, é vital medir o stress e identificar os seus tipos, para monitorizar e ajudar as pessoas a lidar com as suas manifestações. Torna-se crucial identificar o stress contínuo, pois há estudos que indicam que este tem um impacto negativo, enquanto uma situação isolada de stress pode até ser benéfica. O processo de monitorização desse stress contínuo precisa ser automatizado e com baixa intrusão no utilizador, para que não tenha efeitos negativos no seu estilo de vida. Para isso, existem vários biomarcadores para identificar o stress nas pessoas, porém nem todos são recomendados. Os biomarcadores mais indicados são a frequência cardíaca (FC) e a condutividade elétrica, que podem ser monitoradas por dispositivos como relógios inteligentes. Com isso, é possível treinar modelos de inteligência artificial para criar uma solução para detetar o stress de longa duração, não interferindo no dia a dia das pessoas e permite melhorar a sua qualidade de vida.

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PIDI/CISeD/2021/003 • BioVALOR – Ecoponto Florestal: Valorização Integrada da Biomassa e digitalização da sua gestão

Investigador Responsável:
Isabel Paula Lopes Brás
Duração: 2021 – 2023

Membros da equipa do CISeD
Elisabete Silva
Sérgio Lopes
Paulo Pinho
Filipe Caldeira
Edmundo Marques
José Vicente Ferreira

No cenário atual de alterações climáticas e de envelhecimento da população nas zonas rurais, os incêndios florestais têm causado cada vez mais impactes económicos, ambientais e sociais nestas áreas. A solução que melhor aceitação tem, passa pela correta gestão de combustíveis florestais, incluindo o seu aproveitamento energético e material. Por outro lado, os relatórios produzidos anualmente, refletem a grande relevância das práticas do uso de fogo para destruição dos sobrantes agroflorestais enquanto causa de incêndios rurais. Existem alguns projetos científicos em curso que preveem a valorização descentralizada da biomassa agroflorestal produzida nas comunidades, mas existe uma grande falta de informação sobre as suas características, tanto do ponto de vista qualitativo, como quantitativo (variação do volume depositado ao longo do ano). Desta forma e de modo a informatizar todo o processo, é proposta a introdução de tecnologia digital, nomeadamente com recurso a sensores IoT e aplicações para a web. Através da recolha, processamento e análise de dados, será possível aferir diversas variáveis, gerar relatório e posteriormente otimizar os processos.

No Município de Viseu existe uma rede de ecopontos florestais que permitem aos residentes depositar os resíduos agroflorestais, evitando a necessidade da realização de queima de amontoados potencialmente causadores de incêndios. Em função do seu caráter de inovação, interesse e utilidade, estas estruturas vieram abrir várias linhas de investigação científica com vista à conceção de ecopontos florestais de segunda geração que possam ser disseminados por todo o território nacional.
Assim, o projeto BioValor tem como atividades: 1) a caracterização físico-química da biomassa que é depositada ao longo do ano no ecoponto florestal alvo de estudo e a criação de uma rede de sensores IoT para recolha de dados e desenvolvimento de plataformas digitais de comunicação entre as entidades envolvidas; 2) a avaliação do potencial de valorização material desta biomassa em processos de compostagem e de mulching, ambos recorrendo à monitorização digital para controlo e monitorização, complementar ao controlo analítico; 3) a análise das possibilidades de valorização energética com aproveitamento local; 4) a avaliação de ciclo de vida das opções em estudo, contabilizado os diferentes inputs regionais; e 5) a definição de boas práticas de conceção e operação dos ecopontos florestais tendo em vista a otimização do seu funcionamento e a mitigação do risco de incêndio florestal que uma estrutura desta natureza tem intrínseco.

Considera-se que este projeto para além de melhorar a conceção dos ecopontos florestais, através da utilização de novas tecnologias (como por exemplo: drone para registo de imagens e vídeo, plataformas de comunicação e rede de sensores de monitorização das condições de operação), irá promover a sua reprodução por outros municípios portugueses e por outros países. Assim, é importante que haja um esforço importante na disseminação dos seus resultados e uma associação a entidades chave neste processo, tais como a Câmara Municipal de Viseu, as Juntas de Freguesia, o Centro da Biomassa para a Energia, a Central de Biomassa, entre outros.

Espera-se que o projeto BioValor contribua de forma decisiva, não apenas para a resolução dos desafios suscitados pelos incêndios rurais, mas também para a valorização das zonas rurais, criando riqueza e postos de trabalho. Fundamentalmente, que os seus resultados sejam um importante contributo para a definição de políticas públicas.

PIDI/CISeD/2021/002 • Combinações de relações bancárias e detentores do seu capital, custos de financiamento, performance e estrutura de capital das empresas

Investigador Responsável:
Pedro Manuel Nogueira Reis
António Pedro Soares Pinto

Duração: 2021 – 2023

A revisão da literatura identifica o efeito do poder de mercado do sistema bancário nos custos de financiamento da empresa (Wang et al., 2020; Abubakr & Esposito, 2012; Han et al., 2015), na estrutura de capital das pequenas empresas (Degryse et al., 2012), da inclusão financeira – acesso adequado, atempado e a custos reduzidos a um conjunto de produtos e serviços financeiros regulados, aumentando o bem-estar financeiro (Banco de Portugal, 2017) – e no desempenho da empresa (Chauvet & Jacolin, 2017). Contudo, pelo que seja do nosso conhecimento, ainda não foi realizado qualquer estudo que avalie o impacto das possíveis combinações das relações com as diversas instituições bancárias, bem como com as características dos seus detentores de capital, com as quais as empresas estabelecem relações, na sua atividade. O estudo incide sobre Pequenas e Médias Empresas (PME´s), que representam cerca de 99,9% do tecido empresarial português em 2019 (PORDATA, 2021) e 99,9% do tecido empresarial espanhol em janeiro de 2020 (MINISTERIO DE INDUSTRIA, COMERCIO Y TURISMO, 2021), constituindo este o grande impulso e motivação para a realização desta investigação. Para além, das características da carteira de credores de financiamento remunerado, o estudo contempla diferentes variáveis de controlo, tais como, a idade das empresas, o número de empregados, total de ativos, localização da empresa, quantidade de bancos de relação da empresa, entre outras características que se tornem relevantes para a análise.

OBJETIVOS
Este estudo procura avaliar de que forma as características das principais instituições bancárias que concedem crédito à empresa e, as relações de combinação entre elas, condicionam a estrutura de capital, os custos de financiamento e o desempenho das empresas, nomeadamente, nas de menor dimensão. Para além deste objetivo, também as características dos detentores de capital que controlam as instituições financeiras com as quais as empresas estabelecem relação será propósito de análise, no que respeita à sua influência na atividade financeira e operacional da empresa.
O universo da amostra em análise, será constituído por PME’s ibéricas, recolhido na base de dados SABI – Bureau Van Dijk, com recurso à análise de dados seccionados. Pretende-se também, aferir a prevalência, ou não, de diferenças significativas no comportamento das empresas portuguesas e espanholas.
Os dados serão analisados recorrendo a técnicas de inferência estatística como testes de hipóteses paramétricos e não paramétricos, regressão multivariada com recurso a equações simultâneas, modelando pelo estimador de 2 ou 3 estágios dos mínimos quadrados, procurando dar resposta às questões em investigação.

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PIDI/CISeD/2021/001 • Industrial Augmented Reality (IAR)

Investigador Responsável:
José Silva
Duração: 2021 – 2023

Membros da equipa do CISeD
Olga Contente
Serafim Oliveira
Daniel Gaspar

As constantes mudanças da envolvente contextual e a contínua globalização provocam alterações no mercado, que obrigam as empresas a procurarem novas tecnologias para aumentarem a produtividade e a rentabilidade. Além disso, as exigências dos clientes forçam as empresas a tornarem os seus sistemas produtivos mais flexíveis, eficientes e competitivos.

É devido a estas mudanças que surge a necessidade de implementar sistemas interconectados, integrados numa plataforma de IoT industrial (IIoT – Industrial Internet of Things), apoiada na conexão dos equipamentos e sistemas de produção, de modo que as empresas tenham a capacidade de criar redes inteligentes ao longo da cadeia de valor e, assim, controlar e comandar os processos de forma independente e em tempo real.

A implementação nas organizações de ecossistemas inteligentes e interconectados permite tomar decisões de forma descentralizada. Contudo, é necessário facultar ferramentas que ajudem na tomada de decisão, na monitorização das operações e na redução de erros pelo operador.
Este projeto visa responder a esse desafio com a aplicação de soluções desenvolvidas em realidade aumentada (RA) em ambiente industrial.

A integração da RA num sistema produtivo permite reduzir os erros de produção e aumentar a eficiência do desenvolvimento do produto, uma vez que existe um acompanhamento constante durante a realização das tarefas.

Este projeto assenta em três objetivos fundamentais.
Um dos objetivos deste projeto é a implementação de soluções desenvolvidas em RA, em várias aplicações industriais, nomeadamente, na realização de intervenções de manutenção (inspeção com apoio remoto ou acesso a instruções em janelas virtuais), na orientação dos colaboradores através de procedimentos, quer seja a primeira vez ou uma tarefa recorrente, utilizando instruções holográficas passo-a-passo e na emissão de alertas aos utilizadores com os detalhes necessários para a execução das operações.
O outro objetivo é a integração do sistema RA com uma plataforma IIoT existente, o que permitirá obter e visualizar em tempo real a informação desejada de cada equipamento, como por exemplo, a temperatura de funcionamento, o consumo energético ou o estado de condição dos componentes que integram o equipamento.
É também objetivo deste projeto o desenvolvimento da melhor solução de visualização tendo em conta as particularidades de cada aplicação, de modo que a interação com as projeções seja fluida e com reduzida latência.
Serão desenvolvidos objetos digitais, de equipamentos industriais, por meio de algoritmos de programação e realizado a digitalização espacial para o referenciamento dos pontos de ancoragem do espaço real onde esses objetos serão imersos.

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PROJ/IPV/ID&I/030 • JASM – Janela aberta sobre o mundo: Línguas estrangeiras, criatividade multimodal e inovação pedagógica no ensino superior

Investigador Responsável:
Véronique Delplancq
Duração: 2020 – 2022

Membros da equipa do CISeD
Isabel Oliveira

Entidades financiadoras:
CGD; PV

A inovação pedagógica está no centro das prioridades do ensino superior (ES), com a preocupação em renovar as suas práticas no intuito de motivar os estudantes e de proporcionar experiências adaptadas à realidade profissional. O aperfeiçoamento nas línguas estrangeiras (LE), sobretudo com estudantes que não seguem formação em línguas, não escapa a este questionamento, até porque as competências em LE no mundo do trabalho são reconhecidas por unanimidade como vitais, sendo por isso, de pleno direito a sua inclusão nos planos de formação. A abordagem pelo recurso da pedagogia de projeto, numa perspetiva de interdisciplinaridade e de trabalho colaborativo, com recurso à multimodalidade na comunicação, é uma aposta consistente para trabalhar as várias dimensões da linguagem em francês e inglês, nas suas ligações com as representações mentais. O projeto JASM visa desenvolver uma experiência de pedagogia ativa na Escola Superior de Educação de Viseu, com alunos do curso de 1º ciclo em Comunicação Social, inscritos nas várias unidades curriculares de LE no sentido de promover a aquisição de competências multilingues e o desenvolvimento duma consciência plurilingue graças à mobilização das várias dimensões da linguagem (estética e emocional, para além da cognitiva), num trabalho criativo, colaborativo e interdisciplinar.
Destaca-se neste projeto a questão da interdisciplinaridade, aliando as LE à arte digital.
Palavras chave: inovação pedagógica, ensino superior, pedagogia de projeto, línguas estrangeiras e diversidade linguística e cultural, criatividade artística multilingue e multimodal, trabalho colaborativo e cooperativo, estética e emoção.

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PROJ/IPV/ID&I/023 • Mini-Olimpíadas Experimentais de Ciência

Investigador Responsável:
Maria Paula Carvalho
Duração: 2020 – 2022

Membros da equipa do CISeD
Isabel Brás
Ricardo Gama

Entidades financiadoras:
CGD; PV

A importância da educação em ciências está amplamente retratada na literatura. Há mecanismos nacionais e internacionais que avaliam os sistemas de ensino e as competências científicas dos alunos(1,2,3). As Olimpíadas de Ciência são também uma excelente ferramenta para diagnosticar problemas intrínsecos no processo ensino-aprendizagem e para ajudar a promover a ciência(4,5). Nesta competição os alunos realizam 2 provas: teórica e experimental. A prova experimental possibilita a avaliação das competências operacionais (saber-fazer) que não são avaliadas, por exemplo, nos estudos PISA e TIMSS.

Este projeto é motivado a partir de um estudo(5) que mostra que os alunos portugueses, no final do ensino secundário, têm apresentado deficit de competências experimentais quando participam nas Olimpíadas Internacionais. Mesmo sendo submetidos a um treino intensivo nos meses antecedentes às competições internacionais não conseguem desenvolver algumas das competências exigidas. É necessário promovê-las o mais precocemente ao longo de todo o percurso escolar. Assim sendo, desenhámos um estudo piloto para implementar as Mini-Olimpíadas Experimentais de Ciência, no âmbito da disciplina de Estudo do Meio do 1ºCiclo do Ensino Básico (CEB). O estudo terá como objetivos: avaliar a exequibilidade das Mini-Olimpíadas ao nível do 4º ano; sinalizar as necessidades dos professores para a prática do ensino experimental das ciências; investigar o potencial das Mini-Olimpíadas para avaliar as competências de ciência, teóricas e experimentais, dos alunos no final do 1º CEB; investigar o potencial das Mini-Olimpíadas para estimular o pensamento autónomo e a criatividade dos alunos; motivar alunos e professores para novos desafios científicos e ajudar a despertar vocações. Esta investigação realizar-se-á nos 5 Agrupamentos de Escolas do concelho de Viseu, no ano letivo 2020/21, e envolverá diretores, professores e alunos do 4º ano. Inicialmente será feito um levantamento de informação sobre os recursos de cada escola para a prática da educação em ciências. Prossegue-se para o desenvolvimento e aplicação das provas olímpicas e após o tratamento dos dados serão divulgados os resultados.

Com as conclusões serão apresentadas sugestões para o ensino das ciências no 1ºCEB.
O estudo será realizado em cooperação com a Ciência Viva, as Sociedades Portuguesas da Física, da Química e da Geologia, a Ordem dos Biólogos, a Association of Polar Early Career Scientists e a International Association for Geoethics.

Em suma, o projeto é único, porque não há em Portugal as Mini-Olimpíadas Experimentais de Ciência no fim do 1ºCEB. O IPV será pioneiro na implementação desta competição, que se pretende expandir num futuro próximo, a nível nacional.

1 http://www.oecd.org/pisa/
2 http://timssandpirls.bc.edu/timss2019/frameworks/
3 http://www.ige.min-edu.pt/upload/Relatorios/GC_EEC_2016_RELATORIO.pdf
4 https://www.dge.mec.pt/olimpiada-da-ciencia-da-uniao-europeia-euso
5 https://estudogeral.uc.pt/handle/10316/43058

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PROJ/IPV/ID&I/022 • EQuIPES – Estudo de Qualidade e Inovação Pedagógica no Ensino Superior

Investigador Responsável: Maria Pacheco Figueiredo
Duração: 2020 – 2021

Membros da equipa
do CISeD

Carlos Pereira

Entidades financiadoras:
CGD; PV

Têm-se colocado vários desafios ao Ensino Superior Português e Europeu, situando-se muitos deles na arena pedagógica. Embora a Pedagogia no Ensino Superior não seja uma área muito aprofundada, existem estudos, iniciativas, projetos e estruturas de grande qualidade no contexto nacional. Parte importante dos avanços na área tem resultado da análise, partilha e discussão sistemática de práticas que tem corporizado várias publicações e sustentado várias intervenções em Portugal e internacionalmente. O EQuIPES – Estudo de Qualidade e Inovação Pedagógica no Ensino Superior pretende contribuir para esse corpo de experiências e estudos que permitem compreender e melhorar o ensino e a aprendizagem nas instituições de Ensino Superior, a partir da análise de práticas no Instituto Politécnico de Viseu em comunicação com parceiros. Baseado em projetos do próprio Instituto e a nível nacional, o EQuIPES propõe-se a caracterizar a forma como se ensina no IPV e quais os apoios e constrangimentos reconhecidos pelos docentes às suas práticas pedagógicas. Desse diagnóstico, pretende-se avançar para a identificação, caracterização e discussão de práticas de qualidade, nomeadamente relativas a aprendizagem ativa, que corporizem inovação pedagógica. Por aprendizagem ativa entende-se um conjunto de práticas flexíveis, que procura o envolvimento dos estudantes, por meio do uso de abordagens que deslocam o centro das atividades do professor e que recorrem frequentemente a tecnologias digitais. Essas práticas, substanciadas em registos vários e análises aprofundadas e participadas por vários intervenientes, são partilhadas e discutidas com a comunidade próxima e alargada. O estudo adota uma metodologia mista. Inicia-se com um inquérito por questionário abrangendo todo o IPV que é acompanhado por uma observação direta de espaços utilizados para o ensino, registados em grelha de observação própria. Na segunda fase, identificam-se os estudos de caso a realizar, de práticas pedagógicas com abordagens de aprendizagem ativa, que se pretende caracterizar e analisar, com recurso à perspetiva de peritos externos, em equipa. Os docentes envolvidos nesses estudos de caso são convidados a organizar a partilha dessas práticas em espaços de formação inter-pares abertos aos docentes do IPV e à comunidade, novamente acompanhados de intervenções dos peritos.
Com esta abordagem, pretende-se contribuir para a visibilização da Pedagogia no Ensino Superior, associada à construção e utilização de abordagens de aprendizagem ativa.

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