University of Pernambuco - Engineering School/ Editorial System Journals
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Avaliação da percepção dos usuários para o uso racional da água: um estudo no prédio do Tribunal de Contas de Pernambuco
No full textEdifícios públicos são grandes consumidores de água e produtores de resíduos, por isso são locais estratégicos para implantação de políticas de sustentabilidade. A falta de transparência dessas informações com os colaboradores e a falta de manutenção adequada contribuem diretamente para um aumento expressivo de gastos e perdas. Nesse contexto, todas as atividades desse projeto estão vinculadas ao eixo Água e Esgoto do PLS (Plano de Logística Sustentável) do Tribunal de Contas de Pernambuco – TCE-PE. Além dos fatores estruturais, conhecer a dinâmica de utilização de água de uma população é fundamental para traçar um padrão de consumo. Sendo assim, no que se refere à avaliação da percepção dos usuários sobre o uso racional da água, o objetivo é analisar o manejo da água pelos usuários do TCE-PE, suas características e principais usos. A metodologia utilizada baseou-se em uma adaptação do modelo criado por Ywashima et al. (2006) e aplicado com sucesso em diversos estudos (Moura, 2015; Silva, Nunes e Silva, 2023; Nunes et al., 2018), que consiste na aplicação de questionários, estes que foram divididos em quatro categorias: Higiene Pessoal, que deve ser aplicado para uma amostra da população geral; Limpeza de Ambientes e Rega de Jardim para os funcionários responsáveis, além de Preparação de Alimentos para a parcela dos colaboradores que utilizam deste serviço nas dependências do TCE-PE (essa divisão permite uma avaliação precisa e evita erros futuros). No momento da elaboração deste resumo, os questionários já foram aprovados pelo setor de comunicação do TCE-PE, e estão no aguardo do envio aos usuários dos prédios da sede do TCE-PE, que ocorrerá por meio digital (Google Forms) para a modalidade Higiene Pessoal, e presencialmente para os demais. Após o recebimento das respostas, será possível calcular o Índice de Percepção dos Usuários (IU), de acordo com a pontuação obtida em cada questionário, sendo atribuída a pontuação zero à hábitos inadequados e um à hábitos que refletem o uso racional da água. A partir do cálculo desse índice, diversas informações podem ser extraídas para melhorar as estratégias de sensibilização dos usuários para o uso mais eficiente da água. No estudo realizado por Silva, Nunes e Silva (2023) em prédios públicos do Recife, por exemplo, foi possível identificar fragilidades diversificadas entre as atividades consumidoras de água, como rega de jardim e preparação de alimentos, que obtiveram os menores índices de racionalidade no uso do recurso. Além disso, a análise dos dados por gênero revelou significativas diferenças de comportamento, como a maior proatividade das mulheres em ações de conservação da água. Esse tipo de resultado reforça a importância de uma análise que considere múltiplas variáveis, como função e gênero, para que a elaboração das campanhas futuras sejam mais assertivas e se adaptem à realidade dos servidores do prédio analisado. A segunda etapa do projeto contempla as ações de sensibilização, que já foram iniciadas por meio da confecção de materiais visuais (cartazes e vídeos curtos) com orientações que incentivam práticas sustentáveis de economia de água e que serão fixados nas áreas comuns do TCE-PE, como banheiros, copas, vestiários e elevadores. Este material gráfico também está no setor responsável aguardando liberação para confecção. Por fim, está previsto para o segundo semestre de 2025 uma palestra a ser realizada com os servidores do prédio da sede do TCE-PE como forma de sensibilização, na qual serão apresentados os resultados obtidos em todas as fases do projeto — padrão de consumo, índice de percepção dos usuários e índice de perdas e vazamentos — a fim de estimular uma reflexão sobre o impacto real das ações dos colaboradores no ambiente
Um Estudo Comparativo entre Modelos de NER para Documentos de Identidade e Notas Fiscais
No full textOs modelos de Named Entity Recognition (NER) são aqueles que utilizam uma técnica de Natural Language Processing (NLP), onde palavras e termos segmentados, chamados de tokens, são identificados e categorizados em diferentes classes de sentidos semânticos. O objetivo do trabalho é investigar diferentes modelos conhecidos na literatura, aplicados a documentos de identificação pessoal e notas fiscais, a fim de concluir qual modelo melhor desempenha tarefas de extração e classificação de informações textuais e posicionais de imagens de documentos. Outra meta importante a qual o trabalho almeja contribuir é a de apontar possíveis fragilidades dos encontradas durante a pesquisa, sugerindo possíveis melhorias para trabalhos futuros.
Foi realizada uma pesquisa experimental avaliando a performance de cada modelo de acordo com os conjuntos de entrada. A principal métrica utilizada para avaliação dos modelos foi o F1-Score, que consiste na média harmônica entre a proporção de verdadeiros positivos entre todos os verdadeiros e a proporção de verdadeiros positivos entre positivos reais, comumente utilizado em modelos de classificação. Durante a fase de treinamento, parte dos conjuntos de dados treinados são separados em trials, com cada conjunto tendo seu desempenho próprio. O trial que obteve a maior pontuação em F1-Score no conjunto de validação é selecionado como o de melhor desempenho para aquele modelo, sendo utilizado sua pontuação do conjunto de treinamento. Ademais, foram testados também versões artificialmente aumentadas dos conjuntos de dados mediante algoritmos de aumento de volume de dados, tendo eles seus resultados próprios.
Dentre os 5 (cinco) modelos elencados para a pesquisa, 2 (dois) deles se destacaram e foram avaliados mais afundo, sendo eles o Language-independent Layout Transformer (LiLT) e o LayoutLMv3. Para estes modelos selecionados, para além da performance com seu conjunto de dados padrão, foi realizada também uma avaliação comparativa testando modelos treinados em dado conjunto em conjuntos diferentes de dados, com o propósito de estimar seu desempenho com dados diferentes de seu treinamento, provando sua capacidade de generalização.
Por fim, pode-se chegar à conclusão de que os modelos apresentavam melhora de capacidade nos conjuntos com volume aumentados artificialmente, evidenciando que uma maior quantidade de dados aprimora a qualidade do treinamento, a custo de maior gasto computacional. Outra característica notável dos resultados é a disparidade de pontuação entre os modelos testados no seu conjunto de treinamento com as pontuações de teste em conjuntos diferentes, os quais apresentaram relevante queda de desempenho, indicando baixa generalização por parte dos modelos treinados. Apesar dos resultados alcançados terem sido abaixo do encontrado em seus benchmarks de cada modelo, foram próximos o bastante para concluir que houve convergência dos modelos. Evidentemente, o surgimento de novas arquiteturas para NER podem proporcionar melhores resultados para as tarefas propostas nesta pesquisa, levando à necessidade de realizar novas apurações para se comparar modelos mais recentes encontrados na literatura
Priorização de Dívida Técnica com Análise Estática e Auto-Admitida: Uma abordagem preliminar
No full textDefinido por Cunningham (1992), o termo Dívida Técnica (DT) é utilizado no desenvolvimento de software para expor os riscos de atividades incompletas ou concluídas com baixa qualidade, que precisam ser resolvidas para evitar prejuízos ao software. Independentemente de como ocorrem as dívidas, na maioria das vezes elas ocorrem por falta de tempo para realizar as tarefas, e de acordo com Kruchten (2012), e podem estar presentes em qualquer momento do projeto. De acordo com Li et al. (2014), a identificação é a primeira etapa do processo de gerenciamento das dívidas técnicas, e, de acordo com Avgeriou et al. (2016), gerenciar as dívidas é uma atividade fundamental para a gestão dos projetos. Para Lenarduzzi et al. (2021), as organizações precisam adotar estratégias para a priorização das dívidas, visto que são problemas inevitáveis durante o desenvolvimento. Para Guo et al. (2021), a priorização dos débitos é uma ação crucial nos projetos. Entre as abordagens utilizadas para a identificação das dívidas estão a Análise Estática de Código (Avgeriou et al., 2020), que tem como objetivo encontrar falhas no software utilizando validações automáticas, e as Dívidas Técnicas Auto-Admitidas (Gomes et al., 2022), que são as dívidas reconhecidas explicitamente pela equipe de desenvolvimento. A priorização das dívidas técnicas é um desafio significativo para a gestão de projetos, principalmente devido à diversidade de dívidas. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar a priorização das dívidas identificadas por meio da união das duas abordagens. O proposto nesta pesquisa é responder à seguinte pergunta: “Como priorizar dívidas técnicas considerando Dívidas Técnicas Auto-Admitidas e dívidas identificadas por Análise Estática de Código?”. Para possibilitar a resposta a essa pesquisa, é importante identificar quais são as técnicas utilizadas na identificação automática e auto-admitida, e os critérios utilizados na priorização. Será utilizada a metodologia Design Science Research (DSR) para a validação de um artefato destinado à priorização das dívidas técnicas pelas abordagens. Considerando as abordagens, a pesquisa avaliará desde a etapa de identificação, com foco na priorização, avaliando aspectos técnicos e de negócio do software. De acordo com Saarimaki et al. (2019), na análise estática, as ferramentas identificam de forma automatizada diversas violações, tais como: complexidade ciclomática, baixa coesão e outras. Para Li et al. (2023), as dívidas auto-admitidas são registradas em ferramentas ou em marcações no código-fonte. Para responder à pergunta de pesquisa, pretende-se contribuir não só com o avanço do estado da arte no que diz respeito à priorização de DT em projetos de software, mas também contribuir com a indústria, para que os critérios de priorização não sejam apenas subjetivos. O objetivo da pesquisa em questão é classificado como explicativo, com foco em buscar compreender e demonstrar, de forma fundamentada, como considerar as duas abordagens na priorização. Conforme descrito anteriormente, a academia fornece alguns recursos para a identificação e gestão dos itens de DT, porém, a literatura ainda precisa de experimentações que digam respeito ao combinar as duas abordagens. A natureza da pesquisa é classificada como aplicada, com o objetivo de aumentar o conhecimento por meio da aplicação das abordagens em um cenário real da indústria. A abordagem do problema é uma pesquisa qualitativa, com um estudo de caso para avaliar quais critérios são utilizados na priorização das dívidas técnicas. Espera-se que a publicação dos resultados da pesquisa, além de avançar no estado da arte, possa possibilitar o aperfeiçoamento da gestão das dívidas técnicas dos projetos de software. A pesquisa é qualitativa, com a utilização de estudo de caso como procedimento técnico. Como resultados parciais, o estudo de caso está sendo realizado inicialmente em 3 projetos de software de tecnologias distintas, em empresa de tecnologia da informação, a qual cada projeto possui itens de dívidas técnicas auto-admitidas e por ferramentas de análise de código. Em cada um dos projetos, cerca de 100 dívidas identificadas pelas duas abordagens estão sendo priorizadas em conjunto, sendo avaliado os diversos critérios na priorização. Neste sentido, a priorização das dívidas pelas abordagens, quando utilizadas de forma isolada, possui objetivos distintos, resultando em priorizações divergentes, porém quando realizados em conjunto, tendem a garantir decisões baseadas em critérios técnicos e alinhados aos negócios
Avaliação não destrutiva de concretos de escória álcali-ativada com cinza de bagaço de cana utilizando ensaios de ultrassom e modelagem estatística avançada
No full textA indústria da construção civil impacta significativamente o meio ambiente através do esgotamento de recursos naturais e da emissão de gases de efeito estufa, sendo o cimento Portland um dos principais contribuintes (Schiemenz; Eichler-Löbermann, 2010; Proaño et al., 2020). Diante desses desafios, a busca por materiais inovadores e ecologicamente corretos tem impulsionado a pesquisa em alternativas, com destaque para os concretos álcali-ativados que incorporam resíduos, como a cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC), um subproduto agroindustrial abundante no Brasil (Meyer, 2009; Bega, 2014). Contudo, a avaliação desses novos materiais é complexa, pois a relação entre ensaios não destrutivos, como a velocidade de pulso ultrassônico (VPU), e o desempenho mecânico, como a resistência à compressão, pode variar de forma significativa dependendo da composição da mistura, necessitando de investigações aprofundadas para cada sistema (Godinho et al., 2020). O objetivo deste trabalho, portanto, foi elucidar a complexidade dessas inter-relações, analisando a rede de influências entre o percentual de cinza, tipo e teor de ativador, idade, VPU e resistência à compressão em concretos de escória álcali-ativada. Para atingir tal objetivo, a metodologia baseou-se na análise estatística de um conjunto de dados com 48 observações, sendo uma continuidade da tese de Lima (2022), contemplando teores de cinza de 0 a 70% e idades de 3 a 28 dias. A análise foi conduzida no software RStudio com os pacotes tidyverse (para a manipulação geral dos dados), janitor (para a limpeza dos nomes das colunas), o lavaan (para a modelagem estatística) e semPlot (para a plotagem dos diagramas). Para tanto, foram aplicadas técnicas de Modelagem de Equações Estruturais (MEE), comparando-se dois modelos: um Modelo A, de Análise de Caminho, para investigar uma estrutura de influência hierárquica, e um Modelo B, de Regressão Múltipla Direta, para avaliar o poder preditivo direto das variáveis. A análise dos modelos revelou que a idade do concreto foi o preditor mais influente e positivo da resistência à compressão (β = 0,546; p < 0,001), enquanto o percentual de cinza apresentou uma forte e significativa relação negativa com a velocidade do ultrassom (β = −0,573; p < 0,001), mas não demonstrou um efeito direto e significativo sobre a resistência. A velocidade do ultrassom, por sua vez, exibiu uma tendência de relação negativa com a resistência, com significância marginal (β = −0,249; p = 0,078). O conjunto de variáveis preditoras no modelo de regressão para a resistência à compressão explicou 36,0% de sua variância total (R2 = 0,360). Conclui-se, portanto, que a Análise de Caminho se mostrou uma ferramenta estatística eficaz e robusta para quantificar as relações diretas e indiretas em compósitos cimentícios complexos. Os resultados sugerem que o efeito da cinza no desempenho mecânico é indireto, possivelmente mediado por alterações microestruturais que o ensaio de VPU é capaz de detectar, evidenciando a necessidade de modelos específicos para estes materiais alternativos e validando a abordagem estatística como uma base sólida para a otimização de misturas e a validação de ensaios não destrutivos em futuros trabalhos
APLICAÇÃO DE LLMS NA CRIAÇÃO DE AVATARES DIGITAIS
No full textA evolução dos Large Language Models (LLMs) tem possibilitado a criação de avatares digitais autônomos com interações complexas e contextualizadas. Este estudo tem como objetivo analisar a integração de LLMs, como GPT-4 e Mistral 7B, na criação de avatares digitais autônomos, destacando suas potencialidades e desafios em setores como educação, saúde mental, turismo e atendimento virtual. O trabalho busca sintetizar os avanços técnicos, a personalização e as implicações éticas dessa tecnologia, com foco em três pilares: arquitetura técnica, realismo social e regulamentação. A pesquisa adotou uma abordagem qualitativa e exploratória, baseada em revisão sistemática da literatura. Foram analisados artigos científicos publicados entre 2021 e 2025, extraídos de bases como ACM Digital Library, arXiv, IEEE Xplore e Scopus. A metodologia incluiu a análise de frameworks técnicos propostos por autores como Maslych et al. (2025) e Zhao et al. (2023), além de diretrizes éticas da Comissão Europeia (2023). Também foram examinados estudos empíricos sobre personalização de avatares (Kroczek et al., 2024) e técnicas de mitigação de vieses (Liang et al., 2021). A análise documental foi complementada com a avaliação de métricas de desempenho, como latência e expressividade multimodal. Os resultados indicam que a combinação de LLMs com tecnologias como síntese de fala (Edge-TTS) e sincronização labial (OVR LipSync) possibilita a criação de avatares com interações naturais e adaptativas. No entanto, persistem desafios técnicos, como latência média de resposta (3,2s) e repetitividade no aprendizado. Soluções como token streaming e bibliotecas para realismo facial (Rocketbox, VALID) mostraram-se promissoras. Em termos de personalização, técnicas como prompting "show don't tell" (Rupprecht et al., 2024) e módulos de análise emocional (VADER) aumentaram a percepção de empatia computacional. Do ponto de vista ético, destacou-se a necessidade de alinhamento com diretrizes como as da Comissão Europeia para IA Confiável (2023), visando transparência e privacidade. A convergência entre LLMs e tecnologias imersivas representa um avanço significativo para interfaces humano-máquina. Avatares digitais contextualmente conscientes exigem aprimoramentos técnicos, como redução de latência e maior expressividade multimodal, além de validação empírica rigorosa e governança ética. A pesquisa demonstra que, apesar dos desafios, os avatares baseados em LLMs têm potencial para revolucionar setores como educação e saúde, desde que desenvolvidos com foco em empatia e benefício social. Estudos futuros devem integrar métricas psicofisiológicas e rastreamento ocular para refinar a interação com avatares. Recomenda-se também a expansão de pesquisas sobre explicabilidade de decisões de LLMs e a criação de frameworks regulatórios mais abrangentes, alinhados aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS 4 e 9). Além disso, é necessário explorar técnicas avançadas de retrieval-augmented generation (RAG) para melhorar a ancoragem contextual em aplicações críticas.
Palavras-chave: LLMs (Large Language Models); Avatares Digitais; Ética em IA; Realidade Virtual
Clusterização Hierárquica de Mesorregiões com Base de Dados do SINAN: Um Estudo sobre Tuberculose no estado de Pernambuco
No full textA tuberculose é uma doença infectocontagiosa, com transmissão pelas vias aéreas e provocada por uma bactéria (Mycobacterium tuberculosis, também conhecida como bacilo de Koch) (BRASIL, 2025a). Essa foi uma doença em grande destaque no passado, contudo ela não foi completamente erradicada, afetando o cenário brasileiro de forma preocupante. Segundo o Ministério da Saúde (BRASIL, 2025b), a tuberculose apresenta mais de 84 mil notificações por ano, com aproximadamente 6 mil óbitos anuais, o estado de Pernambuco não está de fora, apresentando 55,9 casos por 100 mil habitantes no ano de 2023. O objetivo principal deste estudo é a identificação de grupos homogêneos de mesorregiões no estado de Pernambuco, a partir de padrões de incidência de tuberculose e de fatores epidemiológicas associados, utilizando os dados do SINAN (Sistema de Informação de Agravos de Notificação), por meio da aplicação de técnicas de clusterização hierárquica. A base de dados utilizada foi obtida por meio da plataforma de Transferência de Arquivos do DATASUS (BRASIL, 2025), abrangendo os registros de casos de Tuberculose no Brasil, referentes aos anos de 2001 até 2024. Os dados brutos estão no formato .dbc, necessitando de um processamento utilizando o software TabWin (BRASIL, 2025), disponibilizado pelo DATASUS, permitindo a conversão para o formato .csv e posterior análise, filtrando para o estado de Pernambuco. As variáveis utilizadas para a análise foram, os atributos, ano de notificação (NU_ANO), município de notificação dos casos (ID_MUNICIP) e obteve-se a soma de ocorrências naquele período. Após a seleção, foi realizado um pré-processamento dos dados, como tratamento dos valores e escalonamento dos valores das colunas, foi aplicada a padronização (Standardisation). A técnica de agrupamento hierárquico, aplicada com suporte da biblioteca Scikit-learn (SCIKIT-LEARN, 2025), foi escolhida por permitir a formação de agrupamentos com base na proximidade entre registros, ideal para identificar padrões de concentração nas mesorregiões. A técnica foi implementada no ambiente Jupyter Notebook (PROJECT JUPYTER, 2025). A abordagem seguida permitiu identificar as localidades que precisam de mais atenção no território pernambucano. O número de clusters (agrupamentos) é determinado por meio da análise do gráfico dendrograma, cuja estrutura exibe uniões de clusters entre pares mais próximos e distantes, foi possível identificar uma divisão clara em três agrupamentos, sem cruzamentos, indicando uma boa separação dos grupos. Nos quais, tendo 0, 1 e 2, representando baixa, média e alta concentração de casos, respectivamente. O estado de Pernambuco é dividido em 5 mesorregiões, Metropolitana de Recife (RMR), Agreste Pernambucano, Mata Pernambucana, Sertão Pernambucano e São Francisco Pernambucano. A mesorregião RMR apresentou uma elevada quantidade de casos, algo alarmante. O resultado foi condizente com o esperado em grandes centros urbanos, onde uma alta densidade populacional facilita a transmissão da doença, especialmente em ambientes compartilhados, como transportes públicos ou locais de trabalho. A estrutura mais robusta de saúde, também pode influenciar na quantidade de notificações de casos, já que há maior capacidade de diagnóstico e registro. Por outro lado, mesorregiões como o Agreste e Mata Pernambucana, foram áreas com quantidade moderada de casos. Os resultados podem ser justificados por fatores como estrutura de saúde com menor cobertura e proximidade geográfica com a região Metropolitana, criando “pontes” epidemiológicas que facilitam o deslocamento da transmissão. O último agrupamento, com as mesorregiões referentes ao Sertão Pernambucano e São Francisco Pernambucano apresenta baixo número de casos. Essas áreas são mais distantes da capital e são caracterizadas por menores densidades populacionais, além de possível dificuldade de acesso aos serviços de saúde, esses fatores podem tanto diminuir a transmissão quanto subnotificar os casos. A utilização de clusterização hierárquica demonstrou-se vantajosa por permitir a estruturação dos dados com base em padrões emergentes, sem a necessidade de pré-definir o número de agrupamentos, além de possibilitar visualizações claras para interpretações. O estudo realizado permitiu concluir que a densidade populacional e o desenvolvimento urbano estão diretamente relacionados a um alto número de notificações. A RMR, possui uma grande concentração populacional e em consequência, um padrão alarmante de casos, necessitando de políticas mais efetivas e adaptadas para reverter essa tendência que vem se mantendo ao longo dos anos. Além disso, também revelou mesorregiões com quantidade de casos moderados (Agreste e Mata Pernambucana). Essas áreas requerem cuidados estratégicos para prevenir uma futura escalada de ocorrências, evitando situação parecida com à RMR. Por outro lado, as mesorregiões do Sertão e São Francisco Pernambucano apresentaram baixos números de casos, sugerindo a permanência de vigilância e investigações para entender se as incidências refletem uma menor circulação da doença ou desafios de acesso e notificação dos casos. Os resultados obtidos fornecem uma base sólida para um planejamento mais efetivo e estratégico de políticas públicas para o controle da Tuberculose no estado de Pernambuco, permitindo ações regionalizadas e focadas nas necessidades particulares de cada mesorregião. A aplicação de técnicas de clusterização hierárquica e o uso de ferramentas computacionais possibilitaram o agrupamento homogêneo das mesorregiões pernambucanas, de forma objetiva, revelando mesorregiões com diferentes níveis de incidência. Portanto, o estudo reforçou como a computação pode oferecer suporte à área da saúde, permitindo uma análise territorial baseada em dados epidemiológicos que favorecem o planejamento de políticas públicas de saúde. Para estudos futuros, é essencial o aprofundamento dos fatores que justificam as concentrações de casos, como crescimento populacional e acesso aos serviços de saúde, especialmente em regiões mais distantes da capital
Dispositivo para o reconhecimento de padrões sonoros para deficientes auditivos
No full textEste trabalho apresenta o desenvolvimento de um dispositivo baseado em inteligência artificial (IA), com o propósito de proporcionar mais acessibilidade para pessoas surdas. Pesquisa realizada nos Estados Unidos, apontou que indivíduos com perda auditiva severa podem ter até o dobro de probabilidade de sofrer acidentes em comparação com pessoas com audição normal (BHATTACHARYYA, 2021). Esse risco se deve, principalmente, à dificuldade de perceber sinais sonoros de alertas, como buzinas, alertas de emergência ou sirenes, sendo mais predominante em ambientes de trabalho. Por conseguinte, o objetivo deste trabalho é criar um equipamento, baseado em IA, capaz de transcrever falas em texto, interpretar e classificar sons de emergência, sirenes de alerta e palavras faladas, tornando essas informações acessíveis para usuários com deficiência auditiva. Todas essas informações audíveis serão reconhecidas pelo dispositivo, que por sua vez, as traduzirá por meio de vibração, sinais luminosos e exibição em um display LCD. Para o dispositivo reconhecer os padrões sonoros, foi utilizado uma arquitetura de rede neural convolucional desenvolvida pelo Google Reseach, chamada YAMNet. Esta, utiliza o conjunto de dados AudioSet, uma enorme coleção de trechos de áudio, para aprender e identificar 527 classes distintas de eventos sonoros (GOOGLE RESEACH, 2023). O modelo recebe como entrada sinais de áudios amostrados a 16 kHz, com duração mínima de 0,96 segundos. E, processa-os para gerar uma distribuição de probabilidades sobre diversas classes sonoras, como sirenes, alarmes, animais, entre outros. Por fim, determina-se qual classe apresenta maior probabilidade de corresponder ao som captado, acionando os atuadores específicos para o evento ocorrido, o que o torna uma solução eficiente e acessível para aplicações de detecção sonora em tempo real (TENSORFLOW, 2024). Para o reconhecimento automático de fala, foi utilizado a biblioteca SpeechRecognition, uma ferramenta em Python amplamente empregada para esta finalidade (PYPI, 2025). O reconhecedor do Google Web Speech API foi escolhido neste projeto por ser, de fácil uso (dispensa chave de autenticação), gratuito, apresenta alta precisão e oferece suporte confiável ao português do Brasil, incluindo variações de sotaque e linguagem coloquial. A implementação do sistema foi realizada sobre o Raspberry Pi Model 4 B juntamente com um microfone sem fio Onistek On-MC811 para a entrada e processamento de áudio. Os atuadores do sistema consistem em um display LCD para notificação visual por texto, LEDs indicadores e um motor de vibração acoplado a uma pulseira, responsável por transmitir os alertas de forma tátil ao usuário. Para o reconhecimento de padrões sonoros, foi empregado o modelo, anteriormente citado, YAMNet. O dispositivo capta o som em tempo real com taxa de amostragem de 16 kHz, dividindo-o em blocos para análise. Esses blocos são convertidos em espectrogramas e classificados pelo modelo, que retorna probabilidades para cada classe sonora. As classes de interesse foram definidas previamente, entre elas estavam: “siren”, “fire alarm”, “reverse beeps”, entre outros. Quando a probabilidade na detecção de uma das classes ultrapassa o limiar definido (indicando que um som de emergência foi identificado), o sistema ativa automaticamente os atuadores: o LED vermelho é aceso por 3 segundos, o display LCD exibe a mensagem de alerta com o nome da classe detectada, e o motor de vibração é acionado com três pulsos de 0,7 segundos. Garantindo, portanto, uma efetiva notificação ao usuário. Simultaneamente à detecção de sons de emergência, o sistema executa um módulo de reconhecimento de fala utilizando a biblioteca SpeechRecognition. O processo inicia-se com um ajuste automático de sensibilidade ao ruído do ambiente, garantindo uma captação mais precisa. A seguir, a escuta é realizada. As amostras de áudio capturadas são enviadas à API (Application Programming Interface) do Google, configurado para o idioma português do Brasil, retornando como resultado a transcrição automática da fala. Todas as palavras ditas são exibidas em tempo real no display LCD do dispositivo. Quando, uma palavra de interesse, previamente definida, for detectada na transcrição da fala, o dispositivo aciona o LED amarelo como sinal visual e, também, ativa o motor de vibração emitindo dois pulsos curtos de 0,2 segundos cada, gerando um alerta tátil ao usuário. O circuito foi montado soldando os componentes em placas de protótipo padrão ilha. Os LEDs indicadores foram conectados com resistores para limitar a corrente, contendo um LED verde para indicar o funcionamento do sistema, um amarelo para sinalizar as palavras de interesse e um vermelho para alertas de emergência. O motor de vibração modelo 1027 foi acionado por meio de um transistor configurado como chave eletrônica. A alimentação do motor é feita por duas pilhas AA de 1,5V em série. O motor foi fixado a uma pulseira de borracha, permitindo a sinalização tátil ao usuário. O display LCD foi conectado ao dispositivo para exibição da transcrição da fala, em tempo real, e dos alertas de emergência. Os testes realizados indicaram que o sistema funciona de forma eficiente. Portanto, este projeto busca oferecer uma solução tecnológica para ampliar a segurança e a acessibilidade de pessoas surdas. Além de reduzir os riscos associados à falta de percepção de sons críticos, o dispositivo contribui para a autonomia dos usuários, promovendo uma maior inclusão social. Os resultados demonstraram que a solução proposta é satisfatória e com respostas rápidas e confiáveis
Tecnologias Habilitadoras Aplicadas a Segurança Industrial – Aplicação de Realidade Virtual e Aumentada no Bloqueio de Energias Perigosas
No full textEste projeto de iniciação científica tem como objetivo desenvolver e avaliar a aplicação de tecnologias de Realidade Aumentada (RA) e Realidade Virtual (RV) nos treinamentos de bloqueio de energias perigosas no ambiente industrial, como alternativa aos métodos tradicionais utilizados. A pesquisa, continuidade do Projeto de Extensão Tecnológica financiado pela FACEPE, foi conduzida por meio de uma abordagem aplicada, com a construção de um ambiente de simulação imersivo que permite ao trabalhador vivenciar, em ambiente controlado, os procedimentos exigidos pelo método LOTO (Lockout/Tagout), conforme previsto na NR-10. A metodologia consistiu na realização de testes com dois grupos: o primeiro utilizou instruções impressas para execução do bloqueio em um modelo industrial simulado, enquanto o segundo recebeu o mesmo conteúdo por meio de uma aplicação em RA/RV. Foram coletados dados quantitativos, como tempo de execução e taxa de erros, além da aplicação de um questionário (Pesquisa do DOJÔ) a fim de medir a percepção de aprendizado. Os resultados apontam para maior eficiência do treinamento baseado em RA/RV, com melhor desempenho prático, menor tempo de execução das tarefas e maior compreensão do conteúdo. A visualização dos dados foi realizada com o auxílio do Power BI, permitindo comparações claras entre os métodos. Os participantes relataram maior engajamento com a tecnologia, destacando a interatividade, a repetibilidade do conteúdo e a redução da exposição ao risco. Conclui-se que o uso de RA/RV para treinamentos de segurança industrial é uma alternativa promissora e eficaz, com potencial de transformar a capacitação em ambientes de risco, promover maior retenção do conteúdo e contribuir para a redução de acidentes envolvendo energias perigosas. A continuidade da pesquisa prevê ajustes na aplicação com base nos feedbacks coletados e validação em contextos industriais reais
Tecnologia preditiva para conservação de recifes de coral: desenvolvimento de aplicativo móvel com base em análise multivariada
No full textEste projeto teve início a partir da disciplina “Inovação Científica” do curso de Física de Materiais da Escola Politécnica de Pernambuco (POLI/UPE). Os professores Marcone Sena e Denise Alves, responsáveis pela disciplina e também orientadores da equipe, incentivaram os alunos a participar do programa “INOVA REPE”, promovido pelo Governo de Pernambuco. O programa propõe desafios reais ligados a problemas sociais e ambientais do estado, fomentando o surgimento de soluções inovadoras no ambiente acadêmico. Como resultado desse incentivo, a equipe ficou em sexto lugar na primeira fase da competição e atualmente segue desenvolvendo a proposta conforme o cronograma previsto, com o objetivo de concluir o projeto com excelência e apresentá-lo na Campus Party Pernambuco. O avanço das mudanças climáticas tem impactado de forma crítica os recifes de coral em escala global, inclusive no litoral de Pernambuco, ameaçando a biodiversidade e a subsistência de comunidades costeiras. Um dos principais fenômenos associados a esses impactos é o branqueamento de corais, causado por estresse térmico, acidificação da água e poluição. Como resposta a esse desafio, propõe-se o desenvolvimento de uma plataforma digital composta por aplicativo móvel e sistema de análise ambiental preditiva, com o objetivo de monitorar variáveis como temperatura da superfície do mar e pH, e gerar alertas antecipados de risco para o coral bleaching (nome dado ao início do processo de separação da alga e coral e início do branqueamento do coral). A metodologia do projeto está estruturada em três fases principais. A primeira corresponde ao desenvolvimento de um protótipo web com aplicação da métrica científica Degree Heating Weeks (DHW), usada para mapear estresse térmico com base em dados históricos fornecidos por satélites da NOAA e pela plataforma SiMCosta. A segunda fase abrange a criação de um MVP funcional, incorporando sensores locais de temperatura e pH, e alimentando em tempo real os modelos de análise preditiva. A fase final contempla a integração de um sistema de inteligência artificial com aprendizado supervisionado, utilizando algoritmos como Random Forest e LSTM para previsão de eventos de branqueamento com maior precisão. A solução também contará com um sistema de autenticação e área colaborativa, promovendo ciência cidadã por meio da inclusão de dados fornecidos por pescadores, mergulhadores e demais usuários locais. O resultado esperado é uma ferramenta tecnológica acessível, de caráter ativo e preditivo, capaz de apoiar decisões técnicas e políticas voltadas à conservação marinha. A principal inovação da proposta está associada ao monitoramento em tempo real com uso de sensores locais, aliado ao envio automatizado de alertas diretamente para o celular dos usuários, permitindo resposta imediata e coordenada às condições críticas observadas. Isso se soma à integração inédita de sensores subaquáticos de pH, ao uso de inteligência artificial e ao engajamento comunitário por meio da ciência cidadã. Alinhado aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS 13 e 14), o projeto contribui para ações proativas, fortalecendo estratégias existentes e promovendo a sustentabilidade ambiental em regiões recifais vulneráveis.
Palavras-chave: coral bleaching; inteligência artificial; sensores ambientais.
Referências
ALAMI, D. et al. Machine learning models for predicting coral bleaching events. Marine Pollution Bulletin, v. 186, p. 114425, 2023. Utilizada para embasar a proposta de aplicação de modelos de aprendizado de máquina no contexto de previsão de eventos de branqueamento de corais, conforme descrito na metodologia.
HUGHES, T. P. et al. Coral reefs in the Anthropocene. Nature, v. 546, n. 7656, p. 82–90, 2017. Referência utilizada para contextualizar a vulnerabilidade dos recifes de coral diante das mudanças climáticas e o fenômeno do branqueamento.
IPCC. Sixth Assessment Report – Impacts on Oceans. Geneva: IPCC, 2023. Disponível em: https://www.ipcc.ch/report/ar6. Utilizado como base científica para caracterizar os impactos das mudanças climáticas sobre os oceanos e, por consequência, sobre os recifes de coral.
NOAA Coral Reef Watch. Degree Heating Week Data. National Oceanic and Atmospheric Administration, 2024. Disponível em: https://coralreefwatch.noaa.gov. Referência técnica principal da métrica DHW (Degree Heating Weeks), usada no sistema proposto para identificar estresse térmico nos corais.
SIMCOSTA. Sistema Nacional de Monitoramento Costeiro. 2024. Disponível em: http://www.simcosta.furg.br. Plataforma brasileira utilizada como fonte de dados em tempo real de temperatura do mar, integrada ao sistema proposto no projeto
A Importância da Robótica Competitiva para a Formação Profissional dos Jovens
No full textUm dos principais desafios enfrentados pelos estudantes do ensino médio é compreender a utilidade prática dos conteúdos ensinados em sala de aula. Segundo dados do IBGE, em 2019, mais de um terço dos jovens brasileiros entre 14 e 29 anos disseram ter deixado os estudos por falta de interesse (NETO, 2025). O dado apresentado é extremamente preocupante e evidencia que as atividades tradicionais das escolas, quando não conectadas a práticas extracurriculares, estão falhando em reter a atenção dos estudantes e estimulá-los a continuar buscando conhecimento além dos limites da sala de aula. Nesse cenário, atividades práticas surgem como uma possibilidade de aplicação dos conhecimentos teóricos e desenvolvimento de habilidades cruciais que vão além do técnico. Como ponto central deste artigo, será abordada a forma como a robótica torna o aprendizado significativo, aproximando a teoria da prática. Essa abordagem é especialmente relevante diante dos dados da PNAD Contínua (IBGE, 2019) que indicam o desinteresse escolar como um dos principais desafios entre os jovens. O objetivo é enfatizar a robótica como uma poderosa ferramenta pedagógica dos tempos atuais, atuando como facilitadora do entendimento teórico e apresentando aplicações práticas de conceitos relacionados à área STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática). Além disso, a pesquisa busca compreender a influência e importância das competições para o enriquecimento socioemocional, fortalecendo habilidades como trabalho em equipe, resiliência e empatia. Este artigo foi elaborado por meio de uma pesquisa qualitativa, de caráter exploratório e análise de experiências práticas. Foram utilizadas fontes como entrevistas, dados estatísticos e textos opinativos. A metodologia adotada busca integrar dados teóricos e práticas reais para refletir sobre o papel transformador da robótica no contexto educacional. Em uma entrevista realizada para este artigo, Rafael Cavalcanti, diretor do Clube de Robótica da Robolivre, destacou que, durante as competições, os alunos enfrentam prazos e metas semelhantes aos de empresas, desenvolvendo competências como liderança, trabalho sob pressão, gestão de projetos e responsabilidades. Desta forma fica claro que a participação em competições de robótica, vai muito além da conquistas de medalhas e troféus, ela incentiva o desenvolvimento de habilidades técnicas e socioemocionais entre os jovens, sendo estas de suma importância para um melhor autoconhecimento e regulação emocional. Segundo Milena Seabra, diretora executiva da Faculdade Belavista, os estudantes têm ingressado nas faculdades com conhecimentos técnicos, mas enfrentam dificuldades para lidar com as exigências emocionais e sociais do mercado de trabalho (ESTADÃO, 2025). Nesse contexto, o incentivo à robótica e à participação em competições se mostra fundamental para a aquisição de competências como empatia, tomada de decisão, comunicação e controle emocional, todas indispensáveis para a formação integral do profissional. Em paralelo a isso, participar dessas competições também oferece oportunidade de construir redes de contato (networking) com profissionais da área, mentores, avaliadores, estudantes universitários que atuam na área e colegas de diferentes regiões. O entrevistado, Rafael Cavalcanti, relatou que começou na robótica aos 15 anos, ao participar da competição First Lego League durante o ensino médio, nesse período conheceu um professor que o apresentou à categoria de combate de robôs. “Após a minha participação na Robocore 2024 (maior competição de robótica da América Latina), muitos jovens me procuraram para participar de projetos na área.”, afirma Rafael. Esse relato evidencia como o ambiente competitivo estimula o engajamento e o intercâmbio de experiências entre os participantes, além de evidenciar que a visualização de aplicações práticas dos conceitos aprendidos desperta nos jovens o interesse em se aprofundar no tema. As conexões feitas nesse ambiente abrem portas para bolsas de estudo, estágios e até mesmo convites para participação em projetos científicos, ampliando as perspectivas acadêmicas e profissionais dos jovens. Outro ponto importante é o fortalecimento do portfólio, jovens que se envolvem em competições costumam acumular projetos práticos, prêmios e experiências que os destacam em processos seletivos. Quanto à parte técnica, durante a montagem de um robô, os alunos precisam lidar com temas importantes da física, como centro de massa, resistência dos materiais e inércia, conhecimentos essenciais para a elaboração do projeto mecânico. Os estudantes também precisam desenvolver conhecimento de lógica de programação, juntamente com a eletrônica necessária para a execução dos movimentos, integrando assim múltiplas áreas do conhecimento de forma prática e aplicada. Diante dos pontos apresentados, é possível concluir que participar de competições ensina os jovens a verem propósito nos conteúdos aprendidos, fazendo com que haja um maior engajamento e interesse em continuar os estudos. Além disso, é possível observar que um bom controle emocional é de extrema importância para a formação de um profissional mais completo e que saiba lidar com as dificuldades do mercado. Fica claro que as competições de robótica são uma importante ferramenta para fomentar o interesse dos jovens em se aprofundar na área de exatas,cuja grade inclui disciplinas que podem parecer difíceis ou às vezes sem aplicações práticas, o que acaba por gerar desinteresse. Dessa forma, percebe-se que o incentivo à robótica nas escolas, bem como o desenvolvimento e a participação em competições da área, é de extrema importância para o avanço da educação em tecnologia e robótica no Brasil. Ao promover o aprendizado prático e o desenvolvimento de competências emocionais, a robótica se consolida como uma ferramenta pedagógica eficaz e inovadora