José Marques Soares

Automatic 3D pulmonary nodule detection in CT images

This work presents a systematic review of techniques for the 3D automatic detection of pulmonary nodules in computerized-tomography (CT) images. Its main goals are to analyze the latest technology being used for the development of computational diagnostic tools to assist in the acquisition, storage and, mainly, processing and analysis of the biomedical data. Also, this work identifies the progress made, so far, evaluates the challenges to be overcome and provides an analysis of future prospects. As far as the authors know, this is the first time that a review is devoted exclusively to automated 3D techniques for the detection of pulmonary nodules from lung CT images, which makes this work of noteworthy value. The research covered the published works in the Web of Science, PubMed, Science Direct and IEEEXplore up to December 2014. Each work found that referred to automated 3D segmentation of the lungs was individually analyzed to identify its objective, methodology and results. Based on the analysis of the selected works, several studies were seen to be useful for the construction of medical diagnostic aid tools. However, there are certain aspects that still require attention such as increasing algorithm sensitivity, reducing the number of false positives, improving and optimizing the algorithm detection of different kinds of nodules with different sizes and shapes and, finally, the ability to integrate with the Electronic Medical Record Systems and Picture Archiving and Communication Systems. Based on this analysis, we can say that further research is needed to develop current techniques and that new algorithms are needed to overcome the identified drawbacks.

Sistema de apoio a atividades de laboratório de programação via Moodle com suporte ao balanceamento de carga

A educacao a distancia tem ganhado significativa atencao tanto na academia quanto nas iniciativas governamentais. Neste contexto, cresce tambem a preocupacao com a avaliacao da qualidade dos diversos aspectos destes cursos mediados pelas tecnologias da informacao e comunicacao. Apesar de muitos trabalhos discutirem diversos aspectos da avaliacao em Ead, a literatura carece de relatos de experiencia que, especialmente, abordem os cursos tecnicos a distancia que possuem especificidades relevantes. Assim, este trabalho relata uma experiencia onde se avalia e adapta uma das propostas existentes na literatura de avaliacao mediada por foruns, ao contexto dos cursos tecnicos a distancia, constituindo-se esta adaptacao e sua discussao as principais contribuicoes do mesmo.Em Educacao a Distância mediada por meio de Ambientes Virtuais de Aprendizagem, foruns de discussao sao um instrumento importante e amplamente utilizado na articulacao de debates e discussoes entre os atores envolvidos no processo de ensino e aprendizagem. Com a ampla utilizacao dos foruns muitas mensagens sao trocadas e isso, por vezes, excede a capacidade de monitoramento por parte dos professores e tutores. O presente trabalho apresenta a concepcao de um classificador de mensagens de foruns que classifica as mensagens em positivas ou negativas, a fim de identificar mensagens que necessitam de maior atencao. Este trabalho aplica conceitos de mineracao de textos, com o algoritmo SVM obtendo taxas de acerto satisfatorias.Este artigo apresenta o framework Contagious, cujo proposito e estabelecer diretrizes que norteiem a construcao de redes sociais online orientadas a Difusao de Inovacoes. Compreendo-se o fenomeno das redes sociais online como consequencia natural do carater social do ser humano, vislumbrou-se esse meio tecnologico de comunicacao e interacao social como potencial ferramenta para a extensao de praticas educativas, com vistas a formacao do carater integral do cidadao. Para isso, foi adotada a teoria de Difusao de Inovacoes, propria das ciencias sociais. As contribuicoes deste trabalho, portanto, compreendem duas vertentes: a) o mapeamento de principios de uma teoria social na forma de recursos computacionais e; b) um enfoque orientado a educacao sobre as redes sociais online.A proposta do trabalho consiste em desenvolver um sistema para ser usado no celular como ferramenta de auxilio para alfabetizacao, utilizando-se de imagens e sons como forma de facilitar o aprendizado. Como metodo de desenvolvimento utiliza-se o processo P@PSEduc (Processo Agil para Software Educativo) e a ferramenta JME (Java Micro Edition).O crescente uso e difusao de tecnologias Web, a ubiquidade de ferramentas educacionais vem proporcionado verdadeiras revolucoes nos ambientes de ensino. Atualmente, sabe-se que nao mais se deve tratar alunos de forma homogenea, como se assim os fossem. Em face disso, este artigo apresenta um sistema adaptativo de apoio a aprendizagem colaborativa, cujo tema e a construcao e representacao do conhecimento por meio de mapas mentais multimidia. Tal sistema, baseia-se na Teoria da Carga Cognitiva, cuja preocupacao primaria e a facilidade com a qual as informacoes sao processadas pelos individuos.

Learning Vectors (LV): A Procedural Assessment Model with Non-Linear Measurement of Learning in Distance Education Online

This paper presents a learning indicator based on nonlinear metric (Factor β) coming from a formative assessment and management model for e-learning support that is called Learning Vectors (LV). The development of LV involved the concept of vector and took advantage of its components to associate the two-dimensional quantitative and qualitative learning. The methodology based on interaction and mediation sought by icons and bipolar critical variables, such as positive/negative variable (Rate P/N), that relates on the nonlinear dynamics model of psychological and mathematical Meta Learning, associated with the students performance in relation to their participation in all activities. Implemented in LMS Moodle, this model is a qualitative feature to monitor, assess and mediate the teaching-learning process.

CacheSIM: A Web Cache Simulator Tool Based on Coloured Petri Nets and Java Programming

Efficient policies should be applied in order to decrease the document retrieval time on distributed systems, the network traffic, admission and content replacement for cache systems. Usually, proposed simulators that aim to select better policies have limitation. As an example, its difficult to create scenarios with multiple cache systems. Besides, frequently those simulators present a lack of extensibility resources for both custom policies as to include new mechanisms for measuring performance. To address these issues, we developed CacheSIM. It is an extensible platform for simulating distributed cache systems. Using CacheSIM, we can conceive different scenarios based on a hierarchical Coloured Petri Net (CPN) model. We are able to define one replacement policy of fifteen available and one admission policy of two possible ones. Moreover, we can program custom policies and choose them. This paper presents the architecture and native resources of CacheSIM. We have evaluated its extensibility by including two replacement policies based on semantics found in works of the state of the art. We reproduced scenarios and results of those works, as well as we compared to those obtained using native policies. Thus, we can demonstrate the potential of CacheSIM as a simulation tool.

Modelagem de conceitos e processos matemáticos por redes de petri coloridas: o caso da integrabilidade de funções reais

Petri Nets (PNs) are a mathematical and graphical tool for general use. In this paper, the use of PNs is promoted as a modeling tool to organize the teaching of mathematical notions. The modeling presented in this work relies on the strong mathematical basis of PNs. As a case study, a model is constructed for teaching integrability of real functions, based on the evolution of the integral concept. With this aim, it is considered a real bounded function, defined on a closed and bounded interval, that is analyzed according to conditions which ensure or exclude its integration by Cauchy, by Riemann, by Lebesgue or by none of these integrals. The idea of modeling integrals using PN was originated in the context of mathematical classes, as the integral was being taught to first year engineering students.

Concepção de ferramenta de apoio à correção de questões dissertativas com base na adaptação de algoritmos de comparação e busca textual combinados com técnicas de préprocessamento de textos

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta de apoio para a correcao de questoes dissertativas em ambiente virtuais de aprendizagem, com a adaptacao de algoritmos de comparacao de frases combinados com tecnicas de pre-processamento de textos. Os testes realizados apontaram, no melhor caso, indices de similaridade de 71,42%. As questoes que foram corrigidas como parcialmente corretas ou incorretas alcancaram 47,62% e 18,46%, respectivamente. Os resultados sugerem que, com a adicao de novos mecanismos, como o uso de feedback com a apresentacao de dicas para melhorar as respostas, o algoritmo pode ser utilizado como ferramenta de apoio na correcao de questoes dissertativas

Sistema de apoio a atividades de laboratório de programação com suporte ao balanceamento de carga e controle de plágio

The keynotes goal is to reflect on emergent opportunities for human Discovery (in science), Creativity (in art & industry), and Learning (in education) as processes often occurring serendipitously in individuals and in communities empowered by dynamic Web connections in the global village. These reflections seem to fit best with the mandate of the CBIE Conference: sustainable education.Este trabalho apresenta uma evolucao do assistente inteligente SAE para inferir e fornecer orientacao pedagogica coerente com varias metodologias educacionais, superando uma dificuldade tradicional para este tipo de software, alem de fornecer mais apoio ao ensino-aprendizagem personalizado.O artigo fundamenta-se nos resultados do processo de desenvolvimento de um ambiente web de aprendizagem, ja modelado em dissertacao de mestrado (CABRAL,2006). O sistema tem por objetivo facilitar o acompanhamento das atividades que envolvem a definicao e a elaboracao de pre-projetos de Trabalhos de Conclusao de Curso (TCC). Para atingir tal objetivo o sistema e baseado em uma camada de agentes inteligentes que atuam como colaboradores para execucao de todas as atividades necessarias ao desenvolvimento do TCC. Para que esses agentes atuem de forma satisfatoria no ambiente e necessario o estabelecimento de um processo de comunicacao que possibilite aos agentes agirem em um nivel conceitual mais proximo do ser humano. Dessa forma, este artigo expoe os resultados obtidos ao longo do desenvolvimento dos agentes computacioniais e seus mecanismos de comunicacao.Este artigo descreve o projeto de desenvolvimento de jogo educativo baseado em metodologias participativas, pelas quais estudantes da rede publica de ensino medio idealizam, projetam e desenvolvem prototipos de um jogo sobre Sistema Imunologico e virus da Dengue. O objetivo da pesquisa e verificar os impactos do processo sobre a aprendizagem dos estudantes.O objetivo deste artigo e apresentar resultados de estudo de um caso exploratorio, realizado junto aos alunos de uma Instituicao de Ensino Superior. Como resultados, foram levantados indicadores de avaliacao do Sistema de EaD e identificados problemas, segundo a percepcao dos alunos. A partir dos resultados destaca-se que a Universidade desconhece a metodologia ITIL® e que seria fundamental que fosse implantada uma estrategia do servico (fase inicial da ITIL®), conduzindo a melhoria continua do servico e da infra-estrutura da Universidade.O facil acesso as informacoes devido a difusao da internet possibilita o enriquecimento intelectual, mas por vezes acaba por ser um meio de usufruir do conhecimento de outrem sem mencionar seus creditos/direitos autorais, o que por fim acaba na configuracao do plagio. O plagio no meio academico e uma tarefa dificil de ser controlada, devido o grande numero de trabalhos que sao feitos por uma vasta quantidade de alunos e tambem pelo excesso de tarefas dos professores e pelo pouco tempo que conseguem dedicar para o controle da qualidade e autenticidade dos trabalhos. Com isso, e importante contar com softwares que auxiliem no processo de verificacao de indicios de plagio, desta maneira o presente trabalho vislumbra desenvolver uma nova ferramenta de analise de indicios de plagio bem como aprimorar o metodo DIP – Detector de Indicios de Plagio para auxiliar o docente na verificacao da autenticidade dos trabalhos.A Neuropedagogia promove o confronto sucessivo e simultâneo entre concepcoes tacitas, crencas e valores normativos com esquemas inovadores, criando um espaco entropico e poetico no âmbito da experiencia humana. A natureza da ciencia neuropedagogica exige um modelo fractal de construcao de mundo, sustentado pelo prazer da perplexidade. Busca-se a geratriz e as leis de formacao para atingir a unanimidade sobre o conceito de educacao de pessoas com alta dotacao humana, impossivel de se concretizar, sem o recurso das ideologias filosoficas, cientificas e tecnologias aliadas as eticas.In this talk I will elaborate on the development, implementation and evaluation of the use of online tools for learning, with special attention to games and gamification, sharing and collaboration.

DynaMOC: a dynamic overlapping coalition-based multiagent system for coordination of mobile ad hoc devices

In this work, we focus on problems modeled as a set of tasks to be scheduled and accomplished by mobile autonomous devices that communicate via a mobile ad hoc network. In such situations, the communication cost, computational efforts and environment uncertainty are key challenges. It is intuitive to consider that keeping information about tasks globally known by devices can provide better schedules. However, there are some contexts - such as those where tasks require startup based on location - where information restricted to coalitions of devices can still produce satisfactory scheduling. The existing heuristics, however, do not consider this approach. In this paper, we propose a multiagent system that coordinates the dynamic formation of overlapping coalitions and the scheduling of tasks within them. Heuristics for calculating the size of coalitions, as well as for scheduling tasks are proposed based on a Markov decision process. The system is applied to solve the problem of area coverage in a simulated environment and the results show that good schedules are obtained with lower cost of communication and computation compared with the solution based on globally known information.

Aplicação do Modelo de Avaliação Formativa Learning Vector (LV) à Ferramenta Wiki do LMS Moodle

Neste trabalho, propoe-se uma ferramenta de avaliacao de natureza formativa aliada aos novos paradigmas da Web 2.0 ou Web Social, que esta sendo marcada pelo desenvolvimento de redes colaborativas e inteligencia coletiva, alimentada por maior interatividade e como resultado tem transformado usuarios em co-autores e produtores de conteudos para a Internet. A finalidade desta ferramenta de avaliacao e o acompanhamento dinâmico de producoes colaborativas em ferramentas de producao textual em ambientes virtuais de aprendizagem. Sua especificacao e modelagem fundamentada na metodologia Learning Vectors (LV) sao detalhadas, assim como, suas interfaces e integracao na ferramenta Wiki do LMS Moodle. Por fim, sao realizados testes para verificar seu comportamento e consistencia.

Um sistema orientado a serviços para suporte a atividades de laboratório em disciplinas de técnicas de programação com integração ao ambiente Moodle

As disciplinas de tecnicas de programacao ministradas em cursos de computacao e engenharias costumam ser muito numerosas, exigindo tempo e empenho de professores e monitores que, muitas vezes, nao conseguem realizar um acompanhamento eficiente dos alunos. Visando contribuir com as condicoes de ensino e aprendizagem desses cursos, tanto na modalidade presencial como a distância, este trabalho apresenta o desenvolvimento da automatizacao de avaliacoes de programas nas linguagens C, C++ e Java. O ambiente integra uma versao estendida de uma ferramenta Web utilizada em maratonas de programacao, por meio de uma arquitetura orientada a servicos, ao Ambiente Virtual de Aprendizagem Moodle.