não competitivo

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

[DDSS] Digital Decision Support Systems, concluído, interno, nacional, não competitivo, não financiado, viseu /

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

[CDS] Connected Digital Society, concluído, interno, nacional, não competitivo, não financiado, viseu /

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

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

[DDSS] Digital Decision Support Systems, concluído, interno, nacional, não competitivo, não financiado, viseu /

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)

[DDSS] Digital Decision Support Systems, concluído, interno, nacional, não competitivo, não financiado, viseu /

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/002 • Sistema Inteligente de Controlo de Planos Alimentares para Doentes de Alzheimer e Outras Demências

[CDS] Connected Digital Society, concluído, interno, não competitivo, não financiado, viseu /

Investigador Responsável: Carlos Augusto Cunha
Duração: 2020 – 2022

Membros da equipa do CISeD
Valter Alves
Rui Pedro Duarte

Entidades financiadoras:
CGD; PV

A doença de Alzheimer manifesta-se por uma perda progressiva da função mental, causada pela degeneração do tecido cerebral, incluindo a perda de células nervosas, a acumulação de uma proteína anormal e o desenvolvimento de tranças neurofibrilares. Os doentes de Alzheimer tornam-se dependentes de outras pessoas mesmo para as tarefas mais básicas. O controlo da alimentação e a hidratação de um doente de Alzheimer é assim uma tarefa muito importante executada pela pessoa que apoia a sua rotina diária, denominada de Cuidador Informal (CI).

Condições de subnutrição, sobrenutrição e desidratação são comuns em pessoas com doenças causadoras de demência, já que a perda da sua autonomia se manifesta também ao nível da sua incapacidade de exprimir necessidades alimentares. Torna-se assim fundamental o apoio de um nutricionista na elaboração e acompanhamento de um plano alimentar alinhado com as necessidades do doente. Este acompanhamento é indubitavelmente um processo que exige do Cl muita disciplina e a habilidade para lidar com possíveis adaptações circunstanciais, como a substituição de alimentos prescritos no plano alimentar por outros equivalentes ou a alteração da quantidade de água consumida em função da temperatura ambiente.

Este projeto aborda o problema da criação e acompanhamento de planos alimentares em doentes com demências como Alzheimer por via da criação de uma solução informática, visando aumentar de forma considerável a qualidade de vida dos afetados. A solução passará por uma aplicação Web que permitirá aos nutricionistas criar os planos alimentares, e uma aplicação móvel para que os CI possam fazer o respetivo acompanhamento e para que recebam notificações relativas à alimentação e hidratação adequada nos momentos devidos, zelando-se assim pelo cumprimento das indicações do nutricionista. Para além disso, a aplicação irá sugerir alternativas aos alimentos do plano que se encontrem indisponíveis. A solução para o controlo da hidratação, por parte da aplicação móvel, será completada com uso de uma garrafa de água inteligente. Outra funcionalidade central à solução é a adaptação dinâmica da administração de água ao doente em função das condições ambientais recolhidas automaticamente por sensores de temperatura e humidade.

Em termos científicos, o projeto contempla a criação de modelos inovadores de adaptação de planos alimentares recorrendo a algoritmos de machine learning e a abordagens de integração, pré-processamento e avaliação da qualidade dos dados recolhidos pelos sensores externos.

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PROJ/IPV/ID&I/007 • Sistema Inteligente de Controlo de Planos Alimentares para o Desporto

[CDS] Connected Digital Society, concluído, interno, nacional, não competitivo, não financiado, viseu /

Investigador Responsável:
Carlos Cunha
Duração: 2019 – 2022

Membros da equipa do CISeD
Rui Pedro Duarte
Valter Alves

Entidades financiadoras:
CGD; PV

A recente explosão na procura de atividades desportivas, motivada por um aumento generalizado da perceção da importância de manter a boa forma física, por campanhas especificamente dirigidas ao combate ao sedentarismo, e pelas oportunidades criadas pela divulgação de modalidades desportivas menos conhecidas, trouxe para primeiro plano questões fundamentais como a correta nutrição dos seus praticantes. As várias instituições ligadas à prática de atividade física que entretanto floresceram, têm vindo a integrar estas preocupações no âmbito da sua atuação, incluindo por via dos seus nutricionistas.

Para um nutricionista, a elaboração e acompanhamento de um plano alimentar alinhado com as necessidades do indivíduo apresenta dois problemas importantes: 1) a obtenção de dados biométricos, hábitos alimentares e os consumos energéticos, para a criação do plano alimentar, e 2) o acompanhamento da execução e a adaptação dinâmica do plano alimentar.

A nutrição desportiva é uma das áreas mais complexas da nutrição, uma vez que requer a observação de um conjunto de métricas bastante abrangente, englobando os aspetos físicos do atleta, a sua atividade física e os seus hábitos alimentares. A utilização de dispositivos de medição para determinados parâmetros da atividade física representa uma prática comum dos atletas. A integração dos dados recolhidos automaticamente por esses dispositivos com outros dados não observáveis diretamente, como é o caso dos hábitos alimentares e das métricas subjetivas, são uma vertente da complexidade da criação de um registo global que possa ser utilizado pelo nutricionista durante a elaboração do plano alimentar. Também, numa fase posterior à da elaboração do plano alimentar, poderá surgir a necessidade de o adaptar. Por exemplo, as variações de temperatura ou de intensidade física podem implicar alterações momentâneas das necessidades energéticas ou de hidratação de um indivíduo. Em tais situações, os dados recolhidos pelos dispositivos poderiam ser usados para ajustar dinamicamente o plano e enviar alertas, informando o desportista da necessidade de ingerir alimentos ou água no momento certo.

Os objetivos deste projeto incluem a criação de a) uma aplicação Web em que o nutricionista possa registar e acompanhar planos alimentares e b) uma aplicação móvel destinada aos desportistas, que possa recolher dados fornecidos pelos dispositivos inteligentes ou introduzidos manualmente, e onde se possa consultar o plano alimentar e receber notificações. Em termos científicos, o projeto contempla a criação de modelos inovadores de adaptação de planos alimentares recorrendo a algoritmos de machine learning e a abordagens de integração, pré-processamento e avaliação da qualidade dos dados recolhidos pelos dispositivos externos.

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