Projetos dos docentes do Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
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Título / Tema do Projeto |
Resumo |
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Álvaro Luiz Fazenda |
Computação de Alto Desempenho aplicada a modelagem numérica | Este projeto busca aplicar técnicas de processamento de alto desempenho à modelos numéricos aplicados a área ambiental, de meteorologia e/ou de recursos hídricos, buscando otimizar o desempenho através de técnicas como programação paralela e distribuída em CPUs e dispositivos aceleradores, balaceamento dinâmico de carga, I/O paralelo e/ou computação aproximada. | |
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Álvaro Luiz Fazenda |
Computação de Alto Desempenho para dispositivos embarcados com aplicações em Inteligência Articial | Neste projeto procura-se otimizar aplicações de inteligência artificial para dispositivos portáteis e embarcados, com baixo consumo energético, tais como FPGAs, boards com processadores ARM e GPUs, buscando avaliar a viabilidade dos mesmos. | |
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Álvaro Luiz Fazenda |
Aplicações para Cidades Inteligentes | Neste projeto busca-se desenvolver aplicações diversas, que utilizam plataformas de cidades inteligentes, tais como: sistemas de conciência situacional para recuperação de desastres, integração de dispositivos IoT, processamento distribuído e de alto desempenho para manipulação de dados em núvens e/ou processamento em borda (edge computing) no contexto de cidades inteligentes. | |
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Álvaro Luiz Fazenda |
Sistemas de previsão de eventos meteorológicos severos | Eventos meteorológicos severos podem ser a causa de inumeros desastres naturais. Este projeto busca utilizar modelos numéricos e de aprendizado de máquina para detecção precoce de tais eventos, o que inclui sistemas de nowcasting, monitoramento de eventos severos por dispositivos móveis e IoT, e integração de modelos numéricos com aprendizado de máquina. | |
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Álvaro Luiz Fazenda |
ForestEyes Project: Detecting Deforested Areas using volunteers and Machine Learning | O projeto trata de um sistema para monitorimento de devastação em florestas tropicais, através do uso de ciência cidadã, no qual os voluntários não especialistas podem colaborar examinando áreas de imagens de sensoriamento remoto para detectar áreas desmatadas. Os dados classificados servem de dados de entrada para modelos de aprendizado de máquina que deverão classificar regiões mais abrangentes. | |
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Arlindo Flávio da Conceição |
Cidades Inteligentes e Internet das Coisas |
O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Internet do Futuro para Cidades Inteligentes (InterSCity) reúne pesquisadores de todo o Brasil em torno do tema Cidades Inteligentes.O objetivo é criar soluções para desafios existentes nas grandes cidades, tais como transporte, educação inclusiva, acesso à informação, etc. Dentre os projetos em andamento nessa área estão: desenvolvimento de sistemas móveis (Apps) para coleta offline de dados, utilização de dados abertos e aplicações seguras de governo eletrônico, desenvolvimento de sensores (Internet das Coisas) para o monitoramento de diversos fatores do cotidiano das grandes cidades. Especial interesse em soluções aplicadas em Saúde e Educação Superior (MOOCs). |
http://interscity.org http://pinguim.pro.br/mp.pdf |
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Arlindo Flávio da Conceição |
Blockchain |
As soluções baseadas em Blockchain ganharam destaque após a popularização das criptomoedas, seus principais benefícios são: confiança, auditabilidade e segurança de dados.Tenho interesse em implementar soluções Blockchain inovadoras nas áreas de saúde, gestão pública e mediação de contratos. |
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Camila Bertini Martins / Flávia Cristina Mariano |
Modelos Estatísticos em Metanálise |
A combinação de diversos estudos de mesmo interesse recebe o nome de metanálise e atualmente é uma das principais ferramentas de síntese de informação na área da saúde. Existem diferentes metodologias para a análise de dados provenientes de uma metanálise. O objetivo desse projeto é estudar diferentes modelos estatísticos na área e desenvolver uma interface gráfica amigável que auxilie qualquer pesquisador na realização de uma metanálise. |
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Camila Bertini Martins / Flávia Cristina Mariano |
Interfaces gráficas e aplicativos digitais envolvendo metodologias estatísticas |
A necessidade do desenvolvimento de ferramentas amigáveis para computação estatística que permitam a obtenção de resultados de forma rápida e confiável têm se tornado crescente, principalmente para os especialistas das diversas áreas aplicadas. O presente projeto tem como objetivo desenvolver interfaces gráficas e aplicativos digitais que permitam a utilização de modelos estatísticos, garantindo ao usuário a obtenção de resultados acurados. Esta proposta justifica-se no fato de que, devido à complexidade de alguns modelos estatísticos, muitos especialistas preferem não utilizá-los devido à sua inviabilidade de uso prático. Além disso, muitos resultados estatísticos, observados no próprio cotidiano das pessoas, podem ser melhores compreendidos via gráficos e tabelas dinâmicas. Nos trabalhos envolvidos são abordados aspectos teóricos e práticos da metodologia estatística utilizada, e ainda são propostas ações de produção nas modalidades de pesquisa científica, tecnológica e de inovação. A abrangência deste projeto contempla as áreas de zootecnia, médica e esportiva. Todas as ferramentas desenvolvidas serão de código aberto. | |
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Flávia Cristina Mariano |
Modelos estatísticos usados na precificação do arroz |
O arroz está entre os cereais cultivados e mais consumidos do mundo, sendo uma importante fonte de alimento básico de mais da metade da população mundial e um dos mais importantes grãos em termos de valor econômico. No entanto, o preço do arroz pode apresentar variações significativas decorrentes de crises econômicas, mudanças climáticas, pragas e outros fatores que impedem que se façam previsões precisas de cultivo, preço e comercialização. A motivação deste projeto é obter modelos que representem o comportamento do passado da série de preços do arroz, a fim de que possa ser utilizado em previsões futuras. Estas previsões favorecem as decisões a serem tomadas tanto pelos produtores quanto pelos consumidores. |
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| Fabio Rodolfo Miguel Batista | Glicerol Bruto como Precursor de Compostos Químicos de Alto Valor Agregado/ Modelagem, simulação e controle de processos químicos industriais. | O primeiro projeto tem por objetivo a utilização do glicerol, puro e oriundo da reação de transesterificação, para a produção de óxido de zinco nanoparticulado e éteres etílicos de glicerol. Tendo em vista que o glicerol é o principal subproduto da produção de biodiesel, com uma proporção, em média, de 10 m3 de glicerol para cada 90 m3 de biodiesel, e que a disponibilidade por esse poliol tende a aumentar substancialmente nos próximos anos, especialmente devido ao maior incentivo à produção e consumo do biodiesel, uma destinação economicamente viável para este glicerol se faz necessária, objetivando o fechamento da cadeia produtiva do biodiesel. Dentre essas destinações, a produção de óxido de zinco nanoparticulado pela rota glicerol-ureia (GU) e a produção de éteres etílicos de glicerol, despontam-se como dois bons caminhos, especialmente devido ao fato de ambos os produtos poderem ser empregados novamente na cadeia produtiva do biodiesel. O primeiro servindo de precursor de catalisadores heterogêneos para a produção do biocombustível, e o segundo atuando com aditivo para esse tipo de combustível. O projeto visa tanto trabalhos experimentais como modelagem e simulação computacional, tornando-se bastante abrangente em seu desenvolvimento. O segundo projeto trata da aplicação de ferramentas computacionais, especialmente simuladores comerciais (Aspen Plus, Scilab/Xcos, MatLab/Simulink, CFD, etc) para a modelagem, simulação e controle de processos químicos industriais. Nesse sentido, os simuladores são empregados de forma a projetar e/ou otimizar plantas industriais e malhas de controle de processos. |
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Jurandy Almeida |
Recuperação de Informação Semântica em Grandes Bases de Vídeos |
Devido aos rápidos avanços em tecnologias de aquisição e transmissão de dados, as pessoas são constantemente inundadas por informações na forma de vídeo digital. Nesse cenário, há uma crescente demanda por sistemas eficientes capazes de gerenciar grandes volumes de dados de vídeo e reduzir a carga de trabalho e o excesso de informação ao se buscar um dado conteúdo de interesse. Um dos principais desafios no desenvolvimento de sistemas eficazes de recuperação de vídeos é a identificação automática de conteúdo semântico. Para isso, existem quatro barreiras a serem consideradas: (1) processamento multimodal, (2) fusão de características, (3) aprendizagem semântica e (4) resolução de consultas. Inúmeras técnicas têm sido propostas para atender a tais requisitos. Entretanto, a maioria dos trabalhos existentes envolve algoritmos e métodos computacionalmente custosos. No cenário atual, é imperativo o desenvolvimento de técnicas tanto eficazes quanto eficientes. Nos últimos anos, academia e indústria têm investido esforços significativos a fim de tornar essas soluções compatíveis a uma ampla gama de dispositivos e plataformas. É nesse contexto que o presente projeto de pesquisa se insere. Esta proposta objetiva avançar o estado da arte em recuperação semântica de vídeos digitais. Recentemente, o proponente introduziu na literatura um sistema unimodal de recuperação de vídeos por conteúdo voltado a dispositivos com baixo poder computacional. Baseado nos resultados positivos obtidos em sua aplicação, pretende-se estender tal sistema para tirar vantagem de diferentes fontes de dados, isto é, usar informação multimodal, melhorando a sua qualidade de resposta. Para tanto, tenciona-se explorar soluções recentes em computação visual e inteligência de máquina visando combinar diferentes fontes de dados de maneira eficiente. Por fim, espera-se contribuir sobremaneira com os avanços nessa área de pesquisa, dado que seus resultados serão agrupados em uma interface de desenvolvimento visual que possibilitará a atuação dessas soluções em conjunto. |
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| Lauro Paulo da Silva Neto | Oscilador de Sólitons Baseado em Linha de Transmissão Não Linear para Aplicações em Sistemas de Comunicação na faixa de THz. |
Linhas de transmissões não lineares (LTNLs) é uma área de pesquisa muito investigada para geração de sinais de RF com aplicações em radares, plataformas móveis de defesa, satélites e também na engenharia biomédica. Seu funcionamento baseia-se no comportamento não linear de seus componentes eletrônicos em função da tensão (capacitores) e/ou corrente elétrica aplicada (indutores). As LTNLs podem ser utilizadas para geração de sólitons ou compressão do pulso, dependendo das características de construção da linha e também do pulso de entrada. Uma promissora e recente área de pesquisa vem sendo o projeto de osciladores através do uso de LTNLs, onde a linha de transmissão realimentada por um amplificador operacional pode produzir oscilações na faixa de THz. Circuitos osciladores são desenvolvidos para diversas aplicações, em particular em telecomunicações, em que o sinal de alta frequência gerado pelo circuito oscilador é utilizado como o sinal de portadora, sendo modulado em função da informação que será transmitida pelo circuito transmissor. O sinal modulado é transmitido pelo meio físico e captado pelo receptor, o qual efetua a demodulação, entregando a informação original ao destinatário final. Neste projeto, a proposta consiste em desenvolver um oscilador de sólitons empregando uma LTNL para a geração do sinal de RF (radiofrequência) que será o sinal de portadora. A oscilação |
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Luiz Eduardo Galvão Martins |
Requirements Engineering Framework for Safety-Critical Systems |
Modern society is becoming more and more dependent on software. In the last decades there were important advances in computing technologies, and software assumed a central role in the control of equipment, devices and processes based on computers. On a daily basis, the common citizen is dependent on several services supported by software, and many services are transparent to the users. For example, a car contains millions lines of code, that control everything from the A/C unit, to safety critical aspects such as breaking. Other examples range from banking services available in automated teller machines or web systems; services available in pay-per-view TVs; traffic-air control; road monitoring; telecommunication system control; medical equipment control, since a blood pressure monitor device until sophisticated magnetic resonance image equipment; automotive control systems; entertainment systems; to surveillance systems based on computer vision; and others. The more the dependence of such services and systems increase, the more it is necessary to guarantee that they will be available and working correctly. Software-intensive systems are complex and must be designed and implemented based on good engineering practices. In this sense, Software Engineering has grown in importance in the last decades and has emerged as a central engineering discipline. Research in Software Engineering is related to the conception, design, development and evolution of software-intensive systems. Furthermore, Software Engineering is becoming specialized in many fields, considering the scope and complexity of several aspects concerned to software development, such as Requirements Engineering, which is also considered a field of Systems Engineering. Requirements Engineering focuses on the development of processes, techniques, methods, models and tools to help in the conception of software and systems, covering the activities of elicitation, analysis, specification, validation and management of requirements. Requirements are the base to further software design, but besides this it offers a description of the functional and non-functional aspects that must guide the implementation and evolution of the software, as well as the verification and validation activities central for safety and security. The aim of this project is to perform advanced studies in Requirements Engineering focusing on capture and specification of safety requirements for safety-critical systems. The main focus is to develop a framework of techniques, methods and tools that help requirements engineers to properly elicit, specify, analyze and communicate requirements to handle the following situations: - Sequence of risk events that make system transitions from safe to hazard condition; - Sequence of hazard mitigation events that make system transitions from hazard to safe condition; - Sequence of catastrophic (rare) events that make system transitions from hazard condition to accidents; - Failures and faults associated to risk and catastrophic events. |
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Luiz Eduardo Galvão Martins / Tiago de Oliveira |
Desenvolvimento de um Protótipo de Bomba de Infusão de Insulina de Baixo Custo |
A partir do final do século XX, aconteceram grandes avanços em tecnologia no tratamento do diabetes, que facilitaram o manejo da doença e de suas complicações. Dentre os avanços, podemos citar o desenvolvimento da bomba de infusão de insulina, que embora tenha seu uso difundindo nos Estados Unidos desde 1970, no Brasil chegou há aproximadamente quinze anos e somente nos últimos anos passou a ser prescrita com maior frequência em nosso meio. O objetivo da terapêutica com bomba de infusão de insulina é simular o que ocorre no organismo da pessoa saudável, mantendo a liberação de insulina durante 24 horas para tentar manter a concentração sanguínea normal de glicose entre as refeições e liberar insulina nos horários de alimentação. Atualmente, existem no mercado bombas de insulina portáteis, controladas por sistemas computacionais embarcados. Essas bombas de insulina têm proporcionado significativa melhora no nível de qualidade de vida dos pacientes, proporcionando-lhes condições de inserção na cadeia produtiva e mercado de trabalho. Entretanto, essas bombas de insulina apresentam um alto custo de aquisição no Brasil, principalmente pelo fato de que todos os modelos disponíveis até o momento são importados (o custo médio das bombas de insulina disponíveis no mercado está em torno de R$ 15.000,00). Este custo torna proibitiva a aquisição das bombas de insulina para a maior parte da população brasileira. Neste sentido, o projeto ora apresentado, visa o desenvolvimento de um protótipo inicial de bomba de infusão de insulina de baixo custo, com vistas ao produto final, que beneficiará a população que necessita de tal equipamento médico, mas não possui recursos financeiros para sua aquisição. Este objetivo poderá ser atingido na medida em que o objetivo maior será desenvolver um protótipo de bomba de insulina de baixo custo (comparativamente aos modelos importados), colocando o Brasil entre os países com capacidade tecnológica para sua produção, e no futuro, exportação para os países latinos americanos, proporcionando o acesso às populações carentes dos mesmos. Ainda poderá gerar patentes de forma a proteger essa biotecnologia nacional. |
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| Luiz Eduardo Galvão Martins | Inovação em Saúde 4.0 |
Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de inovações para a área médica, envolvendo tecnologias da indústria 4.0, com foco em IoT, big data, aprendizado de máquina, automação e robótica. O uso dessas tecnologias têm o potencial para a solução de uma grande variedade de problemas para os ambientes clínicos e hospitalares. Como metodologia fundamental para o desenvolvimento de soluções para a área médica, envolvendo sistemas embarcados, software e artefatos eletrônicos, adotamos o Design Science Research. |
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Luiz Leduino Neto |
Modelagem matemática na indústria 4.0 e cidades inteligentes |
A fim de ser possível implementar um sistema inteligente em uma indústria 4.0 ou em uma cidade é necessário resolver alguns problemas de otimização, como o problema da distância geométrica. Nesse projeto buscamos resolver problemas reais de localização de sensores por meio de novos modelos matemáticos e métodos computacionais. |
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Maraisa Gonçalves |
Remoção de contaminantes de efluentes da indústria farmacêutica utilizando novos materiais a partir de resíduos do biodiesel |
Devido ao crescente aumento da poluição ambiental, alternativas para minimizá-la são necessárias. As estratégias propostas neste trabalho é a remoção de contaminantes da indústria farmacêutica utilizando materiais carbonáceos, baseados em ferro/carvão ativado, obtidos a partir do resíduo do biodiesel, minimizando assim os impactos causados por duas fontes poluentes. Serão utilizados os compostos modelos de contaminantes, cafeína, paracetamol e amoxicilina, e também o efluente real da indústria farmacêutica. Para os testes de remoção será realizada a adsorção em batelada e em coluna de leito fixo utilizando como adsorventes carvões ativados obtidos a partir de resíduo do biodiesel. Os testes de adsorção/oxidação dos contaminantes em presença de peróxido de hidrogênio serão realizados utilizando como catalisador um novo material: compósito ferro/carvão ativado. Estes compósitos serão preparados por um novo método, in situ, o qual consiste na impregnação do polímero de glicerina com sal de ferro e posterior ativação, obtendo assim, um compósito ferro/carvão ativado. Para preparação dos compósitos serão avaliados diferentes parâmetros tais como: quantidade de ferro, temperatura e tempo de ativação. Após a obtenção todos os compósitos serão caracterizados quanto as suas propriedades textuais e físico-químicas por diferentes técnicas. A capacidade catalítica dos compósitos obtidos pelo novo método será comparada com um compósito obtido pelo método tradicional: impregnação incipiente. |
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Maraisa Gonçalves |
Preparação de carvões ativados a partir de resíduos do biodiesel para adsorção de contaminantes |
Devido ao acelerado crescimento populacional, a poluição ambiental vem se agravando ao decorrer dos anos, fazendo com que soluções viáveis para conter essa poluição sejam necessárias. A utilização de fontes renováveis de energia vem sido incentivada, em especial o biodiesel. Entretanto, a produção de biodiesel resulta em um grande resíduo: a glicerina. É necessária uma conversão adequada deste resíduo em matérias com valor agregado, a fim de minimizar a poluição gerada. Este projeto propõe a produção de carvões ativados a partir da carbonização e ativação da glicerina. Os carvões serão avaliados quanto à adsorção de contaminantes da indústria farmacêutica. Os resultados obtidos serão comparados com resultados encontrados na literatura e com o carvão ativado comercial (Darco). |
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Maria Elizete Kunkel |
Programa Mao3D |
Somente na Região Metropolitana do Vale do Paraíba, cerca de 30 mil pessoas apresentam amputação, ausência ou malformação de braços ou mãos. As próteses de membro superior disponíveis no mercado ou pelo Sistema Único de Saúde (SUS) não atendem ao público infantil e apresentam baixa funcionalidade. O Programa Mao3D da UNIFESP atua em parceria com o Centro de Reabilitação Lucy Montoro de São José dos Campos sendo baseado em uma inovação tecnológica, próteses open source produzidas por impressão 3D da ONG e-Nable. O Mao3D atende sem custos pessoas com amputação, ausência ou malformação de membro superior por meio de 3 projetos: 1) Divulgação da tecnologia de impressão 3D para próteses, 2) Desenvolvimento e produção de próteses, e implementação de um protocolo reabilitação e 3) Capacitação profissional para a produção de próteses e reabilitação. |
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Maria Elizete Kunkel |
Cadeira de Rodas Infantil Automatizada – CRIA |
No Brasil, as cadeiras de rodas disponibilizadas pelo Sistema Único de Saúde (SUS) geralmente não contemplam crianças abaixo de 12 anos. A impossibilidade de crianças com deficiência motora frequentarem a escola limita sua inclusão na sociedade. Nesta pesquisa foi desenvolvido um protótipo de cadeira de rodas motorizada de baixo custo, para crianças de 3 a 6 anos, baseada no projeto open source Openwheelchair. A estrutura mecânica da CRIA foi feita com canos de PVC e o sistema de controle foi desenvolvido em uma plataforma Arduino com joystick de videogame. A CRIA {link para a aba CRIA}é bifuncional e pode ser utilizada tanto como cadeira manual guiada pelo cuidador como na forma automatizada. Os resultados do testes iniciais indicam que o protótipo desenvolvido tem ótima funcionalidade e capacidade de atender a esta demanda no mercado. |
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Maria Elizete Kunkel |
Modificações Estruturais e Avaliação de Prótese de Mão |
Com a perda da capacidade manipulatória, a criança pode ter uma vida menos funcional, mais dependente e ter sua inclusão na sociedade limitada. As próteses de membro superior disponíveis no mercado e pelo SUS mostram baixa funcionalidade, alta taxa de rejeição, são inadequadas para o uso infantil por serem pesadas, caras e não acompanharem o crescimento. Esta pesquisa faz parte do Programa Mao3D {link para a aba Mao3D} e objetiva implementar modificações estruturais em um modelo de prótese de mão infantil produzido por impressão 3D da e-Nable e avaliar e quantificar o desempenho de dois tipos de próteses de mão, o modelo padrão da ONG e-Nable e o modelo modificado e produzido neste projeto. |
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Maria Elizete Kunkel |
Plataforma Virtual para Reabilitação a Distância |
Este estudo faz parte do Programa Mao3D. Considerando as extensões territoriais do Brasil, o objetivo desta pesquisa é criar uma Plataforma Virtual para atender, por telemedicina, pessoas com amputação ou malformação de membro superior que precisam de próteses e que vivem em áreas sem acesso a centro de reabilitação. A Plataforma poderá tornar o programa Mao3D mais abrangente no Brasil incluindo técnicas de baixo custo para aquisição de imagens do membro à distancia permitindo a personalização de próteses. Na primeira fase foi explorada a técnica de fotogrametria, softwares livre e impressão 3D de um protótipo. A pesquisa incluirá avaliação de casos reais em diferentes regiões do Brasil para validação da Plataforma Virtual e a criação de um programa de capacitação para reabilitação com próteses feitas por impressão 3D. |
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Maria Elizete Kunkel |
Órtese para a Substituição do Aparelho Gessado Pélvico Infantil |
A imobilização do quadril infantil pelo emprego do aparelho gessado pélvico podálico é utilizada como tratamento para diversas afecções ou traumas presentes nesta região como em casos de displasia do desenvolvimento do quadril ou fratura infantil. Os principais problemas relatados com o uso do gesso em crianças são: desconforto térmico, mecânico, complicações cutâneas, dificuldade para a realização da higienização e transporte. Nesta pesquisa um protótipo de órtese de quadril infantil foi produzido com base em um boneco do tamanho de um recém nascido por meio de fotogrametria, softwares livre e tecnologia de manufatura aditiva. A órtese produzida é leve, higienizável e ergonômica. Nas próximas fases mais testes precisam ser realizados para o desenvolvimento de um modelo paramétrico de baixo custo que permita uma produção mais rápida garantindo a resistência mecânica necessária para imobilizar o quadril infantil. |
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| Mariana Motisuke / Marina Dias |
Novas soluções para o ensino de engenharia |
A era da informação e do desenvolvimento tecnológico trouxeram imensuráveis avanços para a sociedade, para a economia e para a saúde. Em contrapartida, o mundo está mudando cada vez mais rápido, gerando incertezas, complexidade e ambiguidade. Esse cenário gera bastante instabilidade social e no mercado de trabalho e, por isso há, hoje, uma crescente exigência por habilidades e competências que normalmente não são desenvolvidas em cursos tradicionais de engenharia. Ou seja, há uma grande desconexão entre o que é ensinado nas universidades e as habilidades exigidas dos jovens no mundo profissional. Além disso, o comportamento dos jovens universitários tem mudado radicalmente resultando em elevados índices de insatisfação, abandono e desmotivação com o ensino. Dessa forma, é de grande importância repensar o ensino de engenharia buscando formas de alinhar metodologias ativas de ensino, a internet e redes sociais e o perfil do estudante atual. Esse projeto tem então como principal objetivo criar metodologias de ensino ágeis e ativas que possam ser adaptadas à realidade do mundo volátil, incerto e complexo que vivemos. | |
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Marina Dias |
Desenvolvimento de produtos e processos sustentáveis |
Mudanças climáticas, segurança energética, esgotamento de recursos de origem fóssil e a degradação ambiental têm motivado a busca por formas alternativas de produção. Produtos e processos sustentáveis, baseados no uso de matérias primas alternativas e renováveis como a biomassa, no aumento da eficiência energética, na redução de custos e dos impactos ambientais da cadeia produtiva são necessários para promover a transição da humanidade para um futuro sustentável. Neste projeto estudos na área de projeto e avaliação de biorrefinarias, tecnologias sociais e melhoria de processos produtivos serão desenvolvidos, visando contribuir com a criação de novos produtos e processos sustentáveis. |
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| Marina Dias | Plataforma Virtual para Escalada | Este projeto tem como objetivo a construção de plataformas virtuais, incluindo aplicativos, para a prática da escalada no País em suas diferentes modalidades (indoor ou outdoor, esportiva, boulder, tradicional, velocidade). Há uma carência por ferramentas para localização e descrição de vias de escalada no Brasil, sendo estas atualmente disponíveis em formato de imagem, sem detalhamentos significativos. O objetivo desse projeto é desenvolver uma plataforma virtual amigável que fornece detalhes sobre a prática em regiões determinadas, ampliando o acesso à escalada pela sociedade. | |
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Raquel Domingues |
Estudo da Estabilidade, Propriedades Térmicas e Luminescentes de Materiais Híbridos formados por Polissiloxanos e Polímeros Semicondutores visando Aplicação em Dispositivos Emissores de Luz (LEDs) |
O projeto visa a preparação de materiais híbridos formados por polissiloxanos e polímeros semicondutores da classe dos polifluorenos por reação de hidrossililação. Com estes materiais serão estudadas a estabilidade à radiação, as propriedades térmicas e as propriedades luminescentes. Pretende-se ainda avaliar a possibilidade de aplicação dos materiais híbridos como camada ativa em diodos luminescentes emissores de luz (LEDs), isso devido à necessidade de criação de dispositivos que combinem elasticidade com propriedades eletrônicas e ópticas e que tenham um maior tempo de vida. Para a aplicação neste tipo de diodo será preciso determinar quais as quantidades de material luminescente na matriz de silicona necessárias para garantir o funcionamento dos dispositivos, e depois de montados serão ainda obtidas as medidas elétricas e de eletroluminescência (EL) dos mesmos. O uso da silicona, que é um material mais termicamente estável que os derivados de polifluoreno, poderá permitir um maior tempo de duração da camada ativa do LEDs quando comparado ao uso dos polímeros semicondutores puros. Pretende-se ainda, estudar qual a melhor espessura dos filmes finos destes materiais para a aplicação supracitada. Queremos garantir a maior eficiência de emissão com maior facilidade de processamento e maior durabilidade do material |
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Renato Sato |
Segmentação de Mercado |
Desenvolvimento e aplicação de processos para estratificar o mercado consumidor ou área de atuação dos negócios de base tecnológica ou inovadora. O projeto consiste em analisar o perfil dos consumidores atuais e potenciais, bem como segmenta-los baseados em características compartilhadas baseadas em perfis e/ou necessidade comuns. O objetivo principal consiste em identificar segmentos com grande potencialidade de desenvolvimento e crescimento (mercados alvos). A abordagem metodológica consiste na aplicação de conceitos de estratégias de negócios auxiliados com métodos de análise de dados. |
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Renato Sato |
Tecnologia Financeira |
Desenvolvimento e análise de produtos/serviços financeiros baseados nas ideias de FinTech (financial technology). O FinTech é uma indústria composta de empresas que utilizam tecnologia e inovação para complementar a estrutura dos mercados financeiros tradicionais e seus intermediários. A linha de pesquisa consiste no estudo de empresas inovadoras (startups) bem como aquelas já estabelecidas para substituir ou melhorar os serviços já existentes. Essa é uma área com grande presença de tecnologias de ruptura, especialmente devido a intensa presença de software ao contrário dos bens tangíveis. |
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Tiago de Oliveira / Álvaro Luiz Fazenda / Denise Stringhini |
Plataforma de Sensoriamento Aberta, Escalável e de Baixo Custo para Monitoramento e Alerta de Desastres Naturais |
Redes de Sensoriamento possuem aplicações em diversas áreas, dentre as mais importantes estão as relacionadas ao monitoramento e alerta de desastres naturais. Este projeto, numa parceria entre Unifesp e CEMADEN, propõe a criação de uma plataforma de sensoriamento aberta, de baixo custo e escalável. Visa resolver dois problemas atuais: o alto custo das soluções existentes e a sua baixa confiabilidade. A solução prevê o uso de hardware de baixo custo baseados em padrões recentes elaborados para Internet das Coisas. Deve ainda reduzir os custos operacionais ao trocar o uso de redes de dados celular por redes Ad Hoc, cujo roteamento será otimizado. Além disso, o projeto prevê a elaboração de sistemas computacionais escaláveis, capazes de receber grandes volumes de dados provenientes da monitoração ("Big Data"). Por fim, o projeto explorará o uso de "crowdsourcing" para ampliar as fontes de dados para monitoramento e alerta de desastres naturais. Todo o resultado do projeto será aberto e a implantação de um piloto deverá ser realizada. |
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Tiago de Oliveira |
NETES – Núcleo Educacional de Tecnologia Social e Economia Solidária |
Descrição: NETES (Núcleo Educacional de Tecnologia Social e Economia Solidária) com sede no Instituto de Ciência e Tecnologia, da Universidade Federal de São Paulo, Campus São José dos Campos é um Programa aprovado pela PROEX/UNIFESP. Ele consiste em espaço aglutinador de atores sociais da comunidade acadêmica (servidores, professores, estudantes); comunidade em geral e, especialmente, professores da Rede Pública de Ensino. Nesse sentido, é um espaço de Aprendizagem Social (AS) em Tecnologias Sociais (TS) e Economia Solidária (ES) - tanto para apoio e intercâmbio com iniciativas já existentes como para a criação e estímulo as novas práticas com esses preceitos. Tem como objetivo, ainda, contribuir para o enfrentamento da lacuna existente na pesquisa e formação para práxis de Tecnologias Sociais e Economia Solidária tanto no Ensino Superior quanto na Educação Básica. |
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Tiago de Oliveira |
Processos de Ensino-Aprendizagem, Ferramentas Educacionais e Tecnologia Educacional |
Tem como objetivo trabalhar temáticas relacionadas a educação e o ensino, possibilitando a realização de trabalhos investigativos sobre processos de ensino-aprendizagem ou trabalhos de pesquisa-ação com o desenvolvimento de softwares educativos, laboratórios remotos e de ferramentas didáticas. |
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| Regina Célia Coelho / Carlos Marcelo Gurjão de Godoy |
Soluções Tecnológicas para a Saúde 4.0: Coração In Silico, Análise de Sinais e Imagens Biomédicas | A denominada “Saúde 4.0” faz parte do conceito dado para a “Indústria 4.0” - notadamente no que se refere a usar tecnologias baseadas em atributos como Inteligência Artificial, machine learning ou IoT – para criar soluções inovadoras úteis para a área da saúde. No presente projeto, utilizamos a abordagem da Saúde 4.0 para criar soluções tecnológicas inovadoras para a área médica em duas grandes temáticas: a simulação e a análise de sinais e imagens. Na simulação, a temática se refere à pesquisa cientíco-tecnológica com o Coração in Silico. Nessa pesquisa buscamos fazer a simulação computacional do batimento cardíaco em coração virtual customizado ao paciente que pode ser utilizado para planejamento pré-operatório, manipulação intraoperatória virtuais e/ou treinamento médico, bem como para interação com pacientes em cardiologic healthcare. Na análise de sinais e imagens, a temática científico-tecnológica envolve desde técnicas aprofundadas para análise de exames reais de pacientes, como o eletrocardiograma, o ecocardiograma, a tomografia computadorizada e a ressonância nuclear magnética, para aplicações clínicas práticas, até a simulação de órgãos, também visando treinamento médico e healthcare. As abordagens que utilizamos nesses projetos envolvem o desenvolvimento e o uso de recursos computacionais como, plataformas para animação 3D e simulação de movimentos e interfaces inteligentes, bem como redes neurais, redes complexas e deep learning para análise de sinais e imagens, além de ferramentas para implementação das soluções em tempo real e em dispositivos móveis. | |
| Walter Teixeira Lima Junior | Sistemas Cognitivos Artificiais | Desenvolvimento de Sistemas Cognitivos Artificiais no campo da Robótica Social: O escopo científico está estruturado nas áreas da Engenharia, Ciência da Computação, Neurociência, Neurologia, Psicobiologia e Ciências Cognitivas. O foco é criar agentes cognitivos autônomos embarcados, visando à criação de conhecimento interdisciplinar, a partir de emulações de funções cognitivas humanas, com a finalidade de estabelecer relacionamento entre ser humano e máquina computacional por meio de interação síncrona simbiótica (Man-computer Symbiosis).
Para isso, são conduzidos projetos experimentais utilizando o Design Cognitive Systems (DCS) , via Human Robot Interaction (HRI) e Human-Centered AI, instanciados em robôs sociais para atuarem numa ampla gama de aplicações humanas, como saúde, educação e indústria, utilizando modelagem tecnológica baseada em Artificial Cognitive Architectures, Large Language Model (LLM) e Retrievel Augmented Generation (RAG). |
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| Márcio P. Basgalupp | IARA - Inteli' | O Centro de Pesquisa Aplicada em Inteligência Artificial, IARA, é formado por uma equipe multidisciplinar, com especialistas nacionais com competência internacionalmente reconhecidas em inteligência artificial, telecomunicações internet das coisas e cidades inteligentes. O centro sediado em São Carlos, estado de São Paulo, funcionará em rede com pesquisadores de todas as regiões do Brasil, organizado em nós ou subsedes. Assim, um diferencial desta proposta de centro é que, junto com o centro sediado em São Carlos, será formada uma rede de nós, ou sub-sedes, localizados em Instituições Científica, Tecnológica e de Inovação de todas as regiões do país. O centro tem pesquisadores de várias instituições de ciência e tecnologia do estado de São Paulo, incluindo todas as universidades públicas. A rede tem por meta cobrir cinco aspectos de cidades inteligentes: cibersegurança, educação, infra-estrutura, meio-ambiente e saúde. No aspecto relacionado a infra-estrutura, são de particular interesse os subtemas de energia, comunicação e mobilidade. Por seu caráter aplicado, foi firmado um acordo para colaboração futura com algumas cidades do país e participa também um grupo de empresas cujas atividades englobam os temas mencionados. Serão enfatizadas no centro a transferência de tecnologia, a educação e a divulgação de conhecimento para o uso correto, justo, transparente e eficiente de Inteligência Artificial para o fomento de cidades inteligentes no Brasil e no exterior. | |
| Márcio P. Basgalupp | Hiper-heurísticas evolutivas para construção automática de algoritmos de Aprendizado de Máquina | No contexto de aprendizado de máquina, as árvores de decisão constituem uma alternativa natural aos poderosos métodos do tipo "caixa-preta", tais como SVM e Redes Neurais Artificiais, devido à facilidade de compreensão de suas decisões, as quais são semelhantes à forma do raciocínio humano. Além da interpretabilidade, os algoritmos de indução de árvores de decisão também apresentam outras vantagens, tais como como robustez a ruídos, baixo custo computacional e capacidade para lidar com atributos redundantes. No entanto, a busca pela árvore de decisão ótima para um determinado conjunto de dados é considerada uma tarefa difícil, e com isso heurísticas se tornaram essenciais para tratar o problema em tempo hábil. Dentre as heurísticas propostas na literatura, nenhuma tem obtido tanto sucesso em gerar árvores de decisão compreensivas, precisas (em ternos de acurácia) e com baixo esforço computacional como a estratégia de indução top-down. Tendo em vista a imensa gama de trabalhos nos últimos 40 anos propondo novos design components - todos manualmente desenvolvidos por humanos - o presente projeto destaca uma ótima oportunidade para que sejam desenvolvidas novas abordagens para construção automática de algoritmos de aprendizado de máquina. Nesse contexto, o presente projeto propõe o desenvolvimento de algoritmos evolutivos de programação genética e evolução gramatical como híper-heurísticas para construção automática de algoritmos de indução de árvores de decisão. Adicionalmente, o presente projeto visa também contribuir na construção automática de design components específicos de algoritmos top-down de indução de árvores de decisão, tais como funções de split e métricas utilizadas em métodos de poda (pruning). | |
| Márcio P. Basgalupp | Construção e seleção automática de algoritmos de Aprendizado de Máquina | O uso de meta-learning para recomendação de algoritmos é uma área de pesquisa que tem sido amplamente explorada nos últimos anos. Sistemas de meta-learning para recomendação de algoritmos podem ser divididos em dois grandes grupos: (a) sistemas que realizam seleção de algoritmos ou modelos baseados em meta-features; e (b) sistemas que buscam pelo melhor algoritmo de classificação possível em um dado espaço de algoritmos, uma abordagem relativamente menos investigada que a anterior. Em trabalhos prévios do proponente e seus colaboradores, foram desenvolvidos três sistemas representativos de meta-learning baseados em busca para a construção automática de algoritmos. Todos eles utilizaram o paradigma de algoritmos evolutivos como método de busca, porém construindo diferentes tipos de algoritmos de classificação -- indução de regras, indução de árvores de decisão, e indução de redes bayesianas. Esses três sistemas de meta-learning, até onde se sabe, são as únicas abordagens de meta-learning para a construção automática de algoritmos encontradas na literatura. Assim, a ideia deste projeto de pesquisa é avançar na área de construção automática de algoritmos de aprendizado de máquina, mais especificamente classificação. Dentre os tópicos considerados em aberto nessa área, é possível destacar: (i) desenvolvimento de abordagens baseadas em diferentes métodos de busca; (ii) evolução de árvores de decisão com múltiplos testes; (iii) implementação de abordagens multi-objetivas; (iv) construção automática de funções de similaridade no contexto de aprendizado semissupervisionado; (v) evolução automática de redes neurais profundas; (vi) construção automática de comitê de classificadores; (vii) construção automática de preditores multi-target; e (viii) estudo comparativo das abordagens de meta-learning para seleção/configuração e construção de algoritmos de classificação. |
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