University of Pernambuco - Engineering School/ Editorial System Journals
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Desafios da modelagem na tomografia por emissão de pósitrons
No full textA tomografia por emissão de pósitrons (PET, do inglês positron emission tomography) é um método de formação de imagem médica, de alta sensibilidade para o mapeamento de processos metabólicos no corpo humano. Embora seja amplamente empregada no diagnóstico de patologias proliferativas como o câncer, suas aplicações abarcam também as patologias degenerativas como a demência, sendo crescente o seu uso no diagnóstico precoce de diversas doenças. O objetivo deste estudo foi discutir os desafios na modelagem de dados na tomografia por emissão de pósitrons. Para tal, foi realizada uma revisão integrativa da literatura, com os descritores PET, image processing, data modeling, artificial intelligence, com o operador booleano AND. As bases de dados foram IEEE Xplore e PubMed, sendo todas as publicações realizadas nos últimos 5 anos. Os dados utilizados para a obtenção das imagens de PET são gerados pela detecção de fótons gama resultantes da aniquilação entre pósitrons e elétrons. Esse fenômeno físico é decorrente da administração ao paciente de radiofármacos, compostos emissores de pósitrons, que se acumulam em tecidos metabolicamente ativos (HASHIMOTO et al., 2024). A exatidão do diagnóstico feito com o uso do PET é de extrema importância dada a sua abrangência e seu caráter crítico. Por si só, porém, PET possui baixa correlação anatômica, sendo necessária sua associação com a tomografia computadorizada (CT, do inglês computed tomography), no PET/CT, ou a ressonância magnética (MR, do inglês magnetic resonance), no PET/MR. Ainda assim, o nível de precisão depende diretamente da qualidade da reconstrução das imagens geradas, que por sua vez, está atrelada à modelagem matemática dos dados adquiridos (Menzies; Lastori, 2022). Duas grandes limitações relacionadas à modelagem do PET têm sido identificadas. Fisicamente a técnica encontra limitações associadas ao alcance dos pósitrons, à sensibilidade e à resolução dos detectores de cintilação do PET scan. E no aspecto computacional, tais limitações devem-se à baixa resolução espacial e à presença de ruído nas imagens reconstruídas (Verfaillie et al., 2023). Técnicas como a filtragem Gaussiana e a modelagem da função de espalhamento pontual (PSF, do inglês point spread function) têm sido utilizadas para mitigar esses efeitos, porém ainda há restrições em cenários de maior complexidade. Além disso, erros na estimativa dos valores padronizados de captação (SUV, do inglês standardized uptake values) tendem a comprometer a acurácia da análise funcional das regiões de interesse. Nos últimos anos, soluções baseadas em redes neurais, especialmente combinadas com aprendizado profundo, têm revolucionado a reconstrução e pós-processamento das imagens de PET (Huang et al., 2025). Como resultado, têm-se imagens com super-resolução, correção de artefatos e redução de ruído. Além disso, o uso dessas ferramentas tem possibilitado segmentações automáticas com maior precisão (Yoshimura et al., 2022). O uso de redes neurais, todavia, traz consigo desafios intrínsecos e novos, atrelados ao uso da inteligência artificial. Nesse contexto, são eles: a necessidade de bases de dados extensas e rotuladas, a interpretabilidade dos modelos e a validação clínica dos resultados gerados (Reader; Pan, 2023). O avanço da utilização da inteligência artificial (IA) e do aprendizado de máquina no contexto da medicina de precisão, especialmente na oncologia, tem ampliado significativamente a aplicabilidade clínica do PET (Wei et al., 2023). Apesar das limitações próprias à técnica, os avanços em métodos computacionais baseados em IA têm potencializado o desempenho do PET como poderosa ferramenta diagnóstica na saúde humana. Contudo, é essencial que haja colaboração profissional multidisciplinar para o desenvolvimento de soluções robustas, que por sua vez, equilibrem a precisão diagnóstica e a viabilidade computacional, promovendo melhorias contínuas na prática médica.
Palavras-chave: diagnóstico médico; engenharia biomédica; imagem médica; processamento de imagens.
Referências:
HASHIMOTO, F. et al. Deep learning-based PET image denoising and reconstruction: a review. Radiological Physics and Technology, v. 17, p. 24–46, 2024.
HUANG, Z. et al. Deep PET reconstruction via uncertainty-aware generative adversarial network. Medical Image Analysis, v. 91, 102989, 2025.
MENZIES, D.; LASTORI, D. Advances in data modeling for PET image reconstruction. Computational Imaging Journal, v. 16, n. 2, p. 95–108, 2022.
READER, A. J.; PAN, T. Artificial intelligence in PET: opportunities and challenges. Nature Reviews Physics, v. 5, p. 10–24, 2023.
VERFAILLIE, M. et al. Challenges in PET resolution recovery: limitations of current PSF modeling. IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences, v. 7, n. 1, p. 56–65, 2023.
WEI, W. et al. Clinical adoption of artificial intelligence in precision oncology PET imaging. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, v. 50, p. 1123–1135, 2023.
YOSHIMURA, M. et al. Deep learning–based PET image enhancement using CNN. Journal of Nuclear Medicine, v. 63, n. 4, p. 662–670, 2022.
 
Articulando Colaborações entre Indústria, Academia e Governo com Suporte de PLN: Uma Abordagem Baseada em Inteligência Artificial
No full textAs práticas de Colaboração entre a Indústria e Academia (IAC) apresentam fatores impactantes nas inserções de novas tecnologias nas organizações encaminhando impactos positivosaos participantes, onde as comunidades podem identificar as necessidades de uma das outras e desenvolver estratégias de cooperação para sanar as demandas das organizações. As aplicações de práticas de IAC na indústria e academia podem ser encontradas em artigos acadêmicos,como (Garousi et al., 2016; Dallegrave et al., 2023; Marques et al., 2023; Marques et al., 2024; Barbosa et al., 2020; Wohlin et al., 2012) e reafirmam a importância e valores dessas colaborações entre a indústria e a academia. A Pesquisa de Marques et al. (2023) realizou uma revisão abrangente da literatura sobre IAC em agilidade de software, utilizando Revisão Sistemática da Literatura (SLR) e Snowballingem cinco bases de dados. A pesquisa analisou um total de 8.460 artigos e resultou na identificação de dez categorias que destacam os desafios enfrentados, além de 14 categorias que descrevem práticas eficazes relevantes para projetos colaborativos. Adicionalmente, o estudo apresentou uma descrição detalhada de sete modelos de colaboração entre a indústria e a academia. O objetivo desta pesquisa é desenvolver uma plataforma inteligente destinada a fortalecer a colaboração entre Indústria, Governo e Academia (IAC). Esta plataforma auxiliará na qualificação de projetos e editais de pesquisadores, profissionais e Instituições Científicas e Tecnológicas (ICTs). Um dos pontos poucos explorados em artigos científicos, nessa temática, são as fontes de financiamento e a colaboração direta com o governo, sendo um contexto deficitário quando se refere a IAC. Este trabalho apresenta a temática de Colaborações entre Indústria, Academia e Governo (IAC), com foco na qualificação de distribuições e análises de Editais de Fomento à Pesquisa. A principal metodologia de pesquisa utilizada no projetoserá o Design Science Research (DSR), transpassando por ciclos de construção de MVPs, Desenvolvimento de Revisão da Literatura (Revisão Sistemática, Mapeamento Sistemático ou Analise Cinzenta), Grupos Focais/Surveys com profissional (com foco na validaçãode propostas do projeto), Construção da Plataforma (de forma incremental), Desenvolvimento de Práticas Inteligentes (inserindo contextos de Processamento de Linguagem Natural – PLN e Grande Modelos de Linguagem – LLM) e Validação do Produtos com Especialistas. Atualmente, estamos trabalhando na melhoria da proposta inicial da pesquisa. Estamos preparando as propostas e o MVP (Produto Mínimo Viável) para discussão com acadêmicos e profissionais da área, com o intuito de refinar a proposta e gerar novas ideias. O MVP foi desenvolvido em apenas 5 sprintsde uma semana cada, dentro de um projeto de inovação aberta. O MVP desenvolvido já realiza a coleta automática de dados em páginas de Organizações e Agencias de Financiamento (ICTs), como a FACEPE (Fundação de Amparo a Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco) e a FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos). Esses dados são disponibilizados em uma plataforma digital, que permite o cadastro de usuários e o gerenciamento de submissões de projetos. Para usuários (em perspectivas gerais), e possível submeter editais fora do escopo da plataforma e gerenciar todos os editais disponíveis e favoritados dentro da plataforma. Atualmente, o projeto de pesquisa encontra-se em fase de aprimoramento das propostas iniciais. Estão sendo elaborados o escopo conceitual e o MVP (Produto Mínimo Viável), os quais serão submetidos à análise crítica de pesquisadores e profissionais da área, com o intuito de refinar a abordagem proposta e estimular o surgimento de novas contribuições. No que se refere aos aspectos técnicos, especialmente aqueles relacionados às práticas de Processamento de Linguagem Natural (PLN), foram iniciados estudos e experimentações utilizando modelos baseados na arquitetura de Transformers, com o objetivo de analisar dados extraídos de editais de fomento à pesquisa
Geotecnia e Preservação do Patrimônio: Análise Comparativa das Condições do Sítio Histórico de Olinda entre os Anos 1980 e a Atualidade
No full textO sítio histórico de Olinda, inscrito na lista do Patrimônio Cultural da Humanidade pela UNESCO (UNESCO, 2012), constitui um dos mais relevantes acervos urbanos e arquitetônicos do Brasil. No entanto, a sua localização em terreno colinoso, associado à proximidade do litoral, impõe desafios geotécnicos significativos que afetam diretamente a preservação do patrimônio edificado (Lacerda, 2019). A área é caracterizada por solos de elevada plasticidade, presença de argilas moles, formação barreiras e encostas suscetíveis a processos erosivos e movimentos de massa (Almeida e Silva, 2018). Tais condições naturais, quando somadas às pressões exercidas pela ocupação urbana desordenada e por intervenções antrópicas ao longo dos séculos, têm resultado em manifestações patológicas recorrentes nas edificações, como recalques diferenciais, fissuração de elementos estruturais e instabilidade de fundações (Fernandes e Amaral, 2002; Correia e Lucena, 2016). A pesquisa, em desenvolvimento, parte da premissa de que o conhecimento da evolução das condições geotécnicas ao longo do tempo é essencial para subsidiar estratégias eficazes de conservação. Nesse sentido, busca-se comparar dados geotécnicos levantados na década de 1980 com informações obtidas em estudos e mapeamentos recentes, a fim de identificar transformações significativas ocorridas nas últimas quatro décadas. Essa análise permitirá compreender de que forma o crescimento urbano acelerado, a supressão da vegetação nativa e a realização de cortes, aterros e obras de infraestrutura impactaram a estabilidade do sítio histórico. A investigação se apoiará em levantamento bibliográfico e documental, georreferenciamento de áreas críticas, análise de imagens aéreas e de sensoriamento remoto, além da realização de visitas técnicas para reconhecimento em campo. Do ponto de vista crítico, é importante salientar que, desde os anos 1980, observa-se a ausência de políticas públicas consistentes de controle urbano e de monitoramento geotécnico sistemático. A fiscalização ineficaz, somada a intervenções pontuais e muitas vezes emergenciais, contribuiu para a ampliação das vulnerabilidades, permitindo a expansão de ocupações em áreas sensíveis e a degradação progressiva das encostas (Vargas e Pereira, 2018; Lacerda, 2019). A falta de integração entre órgãos de preservação, gestão municipal e planejamento urbano resultou em soluções fragmentadas e de curto prazo, que pouco dialogam com as demandas de conservação do patrimônio cultural (FUNDAJ, 2010). Espera-se, como resultados, construir um panorama comparativo capaz de evidenciar as alterações geotécnicas e ambientais mais expressivas no período considerado, apontando os fatores de maior vulnerabilidade para o patrimônio edificado. A pesquisa pretende, ainda, contribuir para a identificação de áreas de risco iminente, subsidiando medidas de monitoramento contínuo das encostas e de controle das águas pluviais. Recomenda-se, nesse contexto, a adoção de soluções de drenagem compatíveis com a morfologia local, a recomposição da vegetação em trechos degradados e a aplicação de técnicas de contenção de baixo impacto visual, respeitando a ambiência histórica. Dessa forma, o estudo não se limita à análise técnica, mas busca articular a geotecnia com as políticas de conservação e planejamento urbano sustentável, oferecendo subsídios para gestores públicos, órgãos de preservação e a comunidade científica. Pretende-se, ao final, que os resultados possam orientar ações preventivas, evitando que a degradação progressiva comprometa a integridade e a perenidade do sítio histórico de Olinda. Assim, a pesquisa reforça a importância da interdisciplinaridade na preservação do patrimônio cultural, destacando que a salvaguarda de bens edificados depende, em grande medida, da compreensão e da gestão adequada das condições geotécnicas que os sustentam
Analisando o uso do BIM na gestão do conhecimento em projetos da construção civil
No full textA indústria da construção civil apresenta desafios específicos na gestão do conhecimento (GC) devido à sua natureza não seriada, o ambiente dinâmico dos canteiros de obras e a alta taxa de rotatividade dos trabalhadores, o que dificulta a captura e disseminação do conhecimento (Fabrício, 2002). O BIM, definido por Succar (2009) como um conjunto de tecnologias, processos e políticas que permitem às partes interessadas projetar, construir e operar uma construção no espaço virtual de forma colaborativa, mostrou-se uma ferramenta eficaz para a GC, conforme destacado por diversos estudos. Diante desse cenário, este estudo teve como objetivo investigar o potencial do Building Information Modeling (BIM) para a GC na construção civil, utilizando uma revisão sistemática da literatura conforme a metodologia PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses). A revisão foi realizada em quatro etapas: identificação, seleção, elegibilidade e inclusão, abrangendo as bases de dados Engineering Village, Scopus e Web of Science. Inicialmente, foram identificados 418 artigos, em seguida, foi realizada uma filtragem, considerando apenas os artigos de periódicos publicados integralmente em inglês, restando 183 artigos. Porém, 90 artigos foram encontrados em mais de uma base de dados, com isso, sobraram 93 artigos para avaliação por meio dos títulos e resumos. Após esta etapa, 41 artigos foram lidos integralmente para avaliação da elegibilidade, e por fim, 19 artigos foram incluídos nessa revisão de literatura. A análise quantitativa dos artigos revelou que os estudos sobre GC auxiliada por BIM são recentes, com as primeiras publicações a partir de 2013 e um pico em 2022. Os resultados da revisão indicam três principais aplicações do BIM na GC: projeto para segurança (Design for Safety), gerenciamento de projetos e gestão de instalações. No âmbito da segurança do trabalho, estudos como os de Xiahou et al. (2022) e Dadashi Haji e Behnam (2023) utilizaram o BIM para identificar e mitigar riscos durante a fase de projeto e construção. Esses estudos demonstram como o BIM pode integrar sistemas de conhecimento e métodos como o FEC (frequência, exposição e criticalidade) para alertar os gestores sobre riscos potenciais. No gerenciamento de projetos, a reutilização de lições aprendidas é crucial. Oti, Tah e Abanda (2018) utilizaram o BIM, combinado um sistema de consulta não estruturada (NoSQL), para melhorar a consulta e aplicação de lições aprendidas em projetos subsequentes. Jahr e Borrmann (2018) desenvolveram um sistema de seleção semiautomática de equipamentos de construção baseado em regras e inferência, enquanto Tavakolan, Mohammadi e Zahraie (2021) criaram um framework de planejamento de curto prazo usando ontologia e técnicas de raciocínio semântico. Na gestão de instalações, ou Facilities Management, Motawa e Almarshad (2014) utilizaram o raciocínio baseado em casos (CBR) e um modelo BIM para capturar o conhecimento de atividades de manutenção. O conhecimento foi estruturado a partir do estudo de casos semelhantes e a partir de entrevistas com profissionais da área, identificando o conhecimento importante para a manutenção da edificação e quais são os elementos do modelo atingidos por esses casos. A partir da revisão da literatura, foi possível identificar a ontologia como um método bastante utilizado para estruturar o conhecimento, em conjunto com um modelo BIM, seguida pelo raciocínio baseado em casos (CBR). Além disso, nota-se que o BIM permite que o conhecimento seja estruturado e visualizado de uma maneira mais clara e centralizada, facilitando a disseminação para todas as partes interessadas do projeto, em aplicações de diversas áreas da construção civil. Apesar dos benefícios, a aplicação do BIM na GC enfrenta limitações significativas. A inserção de conhecimento no modelo BIM é complexa e demorada, e a automação completa do conhecimento não é viável devido à necessidade de decisões baseadas na experiência humana (Jahr e Borrmann, 2018). Estudos como os de Shen et al. (2022) indicam que a aplicação do BIM na segurança do trabalho ainda está em estágio inicial e enfrenta desafios na expansão para diferentes tipos de riscos e atividades. A aplicação do BIM na gestão do conhecimento na construção civil demonstrou potencial significativo para otimizar processos e reduzir riscos. A capacitação contínua dos profissionais e a automação dos fluxos de trabalho são fundamentais para maximizar os benefícios do BIM. Recomenda-se, portanto, a adoção de tecnologias habilitadoras, como scanner a laser e aprendizado de máquina, para acelerar o processo de modelagem do conhecimento
Avaliação do Armazenamento de Energia Térmica em um Sistema de Leito Empacotado com Partículas Aglomeradas: Carregamento e Descarregamento
No full textA segurança energética e a mitigação das alterações climáticas são dois desafios críticos para um futuro sustentável. A procura de energia global está a crescer rapidamente e a maioria ainda depende dos combustíveis fósseis. Os sistemas de armazenamento de energia térmica (TES) têm uma importância potencial no que diz respeito à taxa de consumo de energia no mundo Yang et al. (2022). O desempenho térmico do sal fundido (MS) em espuma de células abertas inclui TES e pode ser dividido em três áreas, como materiais de calor sensível (sólido e água), calor latente (materiais de mudança de fase (PCMs)) e termoquímico (reações químicas exotérmicas e endotérmicas). O conceito de armazenamento de energia pode ser usado para investigar as características de transferência de calor entre as partículas MS e a fase fluida com base no modelo de fase sólida contínua. Estas características de transferência de calor estão focadas no TES dentro das partículas de MS e na fase fluida. A modelagem matemática para a região de aquecimento do sistema de leito empacotado de partículas concentradas deste trabalho é desenvolvida com base no modelo de duas fases, ou seja, em nosso trabalho modelamos uma equação governante para as partículas MS (sólidos) que se comportam como um meio contínuo e equação governante para a fase fluida Dias e Silva (2020). As equações governantes do modelo bifásico deste trabalho são acopladas através do fluxo de transferência de calor sólido-fluido. O objetivo desse trabalho é o desenvolvimento de um modelo matemático robusto para avaliar o desempenho térmico da fase sólida (sal) e fluida (água) do armazenamento de energia térmica em um sistema de leito empacotado Xu et al. (2012). Foram simulados experimentos para avaliar os resultados dos perfis de carga e descarga, bem como o tempo de carga e descarga do armazenamento térmico no leito empacotado. O uso de alguns parâmetros físicos como a condutividade térmica efetiva e o coeficiente de transferência de calor fluido-sólido utilizado para verificar o impacto na carga e descarga do armazenamento térmico Wang et al. (2020). A comparação dos resultados do presente trabalho foi feita com os resultados experimentais da literatura, o erro médio relativo (EMR) variou em um intervalo entre 0,92% a 5,34% apresentando-se dentro dos padrões científicos Yang, Cai e Zuo (2020)
Sistema de detecção de buzinas veiculares para auxílio de condutores deficientes auditivos
No full textO presente projeto tem como objetivo desenvolver um sistema que possa identificar sons produzidos por buzinas de veículos a fim de auxiliar condutores deficientes auditivos (LIRA, 2019). Os sons de buzinas são identificados por microfones, e após o tratamento do sinal captado com amplificação e filtragens a informação sobre a intensidade sonora captada é enviada a um microcontrolador que possui módulo de comunicação WiFi. A partir disso, as informações obtidas pelo microcontrolador são transmitidas para um aplicativo de celular, que facilita a visualização para o condutor durante a condução do veículo, e assim identificar de qual direção está vindo o som da buzina (RIBEIRO, 2024). Os microfones utilizados são 4 módulos de sons de alta sensibilidade KY-037, através deles é possível medir a intensidade sonora ao seu redor e variar o estado da sua saída digital caso detectado algum sinal sonoro, além de captar uma faixa de frequência entre 50Hz e 20kHz e ajustar a sensibilidade por meio de um trimpot. A fim de realizar o tratamento do sinal sonoro da buzina detectada, foi elaborado um circuito para amplificar, filtrar e retificar esse sinal. A primeira etapa do circuito é um amplificador não-inversor de ganho 20, já visando que o sistema fosse possível de captar sons mais distantes, utilizando o AmpOp LM741. Após a amplificação do sinal é realizado a filtragem. O filtro foi dimensionado com base nas frequências típicas de diferentes marcas e modelos de buzinas: buzinas elétricas que são de motos, carros, e buzinas eletropneumáticas que são mais fortes e potentes, que são tipo cornetas, encontradas em caminhões. Com isso, foi possível determinar qual tipo de filtro seria utilizado e a sua faixa de frequência de atuação. Foi escolhido um filtro passa-faixa que abrange frequências entre 200Hz e 1kHz, com frequência central de 600Hz. Sinais de frequência fora da faixa de passagem não passam pelo filtro e, consequentemente, não acionam os LEDs. O filtro foi projetado com auxílio do site Texas Instruments utilizando a ferramenta Filter Design Tool, na qual foram inseridas as informações do filtro desejado, gerado um filtro passa-faixa de 4ª ordem de dois estágios. Para adequar a saída do filtro à entrada analógica do microcontrolador ESP32 (máxima de 3,3V), foi necessário a inclusão de um segundo amplificador não-inversor com um ganho de aproximadamente 10. Além disso, como o ESP32 somente faz a leitura de sinais positivos, foi integrado um detector de pico ativo para poder fazer a retificação do sinal sonoro captado pelos microfones. Após o sinal de entrada ter passado por várias etapas de tratamento, é necessário fazer a conversão desse sinal analógico para digital. Essa conversão é realizada pelo ESP32, que além de processar o sinal, possui conexão WiFi integrada. Foi necessário fazer um mapeamento para poder identificar a origem do sinal sonoro das buzinas. Foram definidas as posições dos microfones, dispostos nas posições colaterais do veículo. Para isso, foi preciso obter uma média das dimensões de um automóvel, tendo assim, como comprimento médio de 4,425m e largura média de 1,775m. Com base nisso, pode-se representar a posição dos microfones como vetores, e assim achar o ângulo fixo para todos eles. O cálculo desse ângulo é feito pelo arco-tangente da razão entre o comprimento médio e a largura média das dimensões de um veículo. Sabe-se que os vetores podem ser decompostos nas suas componentes seno e cosseno, logo, pode-se nomear cada microfone referente aos seus respectivos vetores: MICFD (microfone frente direita), MICFE (microfone frente esquerda), MICTD (microfone traseira direita) e MICTE (microfone traseira esquerda). Assim, somando respectivamente as componentes cosseno de cada vetor, e as componentes seno, obtém-se assim as resultantes horizontal e vertical e . A partir dos vetores dos microfones e das resultantes horizontal e vertical, é elaborado o cálculo para o código a ser executado no ESP32 para o acionamento dos LEDs que vão indicar a direção do som da buzina identificada pelos microfones. A premissa dessa lógica de programação é basicamente medir a intensidade do som da buzina captada pelos microfones, que é transmitida por meio da tensão de saída do circuito. Essa tensão para poder ser calculada dentro do código passa por uma conversão analógica-digital e é atribuída aos seus respectivos componentes de seno e cosseno. Assim, é realizada a soma das resultantes X e Y, e atribuída uma lógica condicional para poder acender os LEDs. Os LEDs permanecerão acesos se alguma buzina for detectada, ou seja, pelo menos alguma resultante X ou Y é maior ou menor que 0, caso não detecte nada eles ficarão apagados, logo X e Y são iguais a 0. A fim de melhorar a visualização desses LEDs e trazer uma melhor acessibilidade para os deficientes auditivos, com a capacidade do ESP32 de realizar conexão WiFi, foi criado um aplicativo que pode ser utilizado em mobile. Desse modo, o condutor consegue visualizar os LEDs através do próprio smartphone. Fazendo uso da plataforma Blynk, é possível atribuir pinos virtuais que estão associados aos pinos físicos utilizados no ESP32. A partir disso foi elaborado o layout do aplicativo, respeitando cada posição dos LEDs, cardeais e colaterais. Visando poder trazer uma maior segurança enquanto se dirige, foi pensado utilizar um motor de vibração, localizado no volante do veículo. Com isso, assim que qualquer som de buzina for captado pelos microfones será possível sentir uma certa vibração no volante, indicando ao condutor que ele deve verificar o aplicativo aberto no seu smartphone e assim identificar a direção do som da buzina. Antes de prototipar o circuito, foram realizadas simulações na plataforma Proteus Design Suite para poder dimensionar e desenvolver o funcionamento do circuito. Após, montar o circuito na protoboard, foram realizados testes de bancada no laboratório, a fim de averiguar o funcionamento na prática, assim, medindo as tensões de saída e variando as frequências de entrada do circuito. A partir disso, teria uma referência da tensão de saída máxima que o circuito irá alcançar quando os microfones forem acionados. Com isso, foi visto a necessidade de calibrar o circuito para poder torná-lo mais estável, já que quando algum microfone era acionado, alguns LEDs acionavam indevidamente. Desse modo, foi substituído um resistor do segundo amplificador não-inversor por um trimpot, assim, para poder deixar os quatros circuitos funcionando de modo equivalente. Porém, mesmo com essa calibração, foi verificado que a baixa sensibilidade dos microfones são um problema a ser solucionado, contudo, não impediu o protótipo de funcionar como foi proposto. Após elaborado o protótipo, e constatado o seu funcionamento, observa-se que o sistema desenvolvido melhorou ainda mais a acessibilidade para os deficientes auditivos. A praticidade de implementação devido ao tamanho relativamente menor dos microfones utilizados, além do aplicativo que fica localizado no painel do veículo, facilitando a visualização para o condutor, e o motor de vibração no volante, trazendo uma maior segurança enquanto se está dirigindo
AcompanhaHealth - Combate a epidemias através do acompanhamento de tratamentos fora do ambiente hospitalar/clínico
No full textCom base nos Objetivos de Desenvolvimentos Sustentáveis (ODS) pelas nações unidas do Brasil, existe um apelo global em relação ao tópico 03 no que garante saúde e bem-estar. Na seção 3.3 que diz: “Que até 2030, acabar com as epidemias de AIDS, tuberculose, malária e doenças tropicais negligenciadas, e combater a hepatite, doenças transmitidas pela água, e outras doenças transmissíveis”. Com isso, segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS) relata que houve um aumento de até 3% de novos casos de tuberculose (TB) no mundo em 2021, visto que neste ano de 2021 estávamos com os olhares direcionados para Covid-19. No Brasil a luta contra a redução e detecção de novos casos de TB não para, hoje estamos entre os 13 países que vêm lutando para recuperar os casos de Tuberculose após Covid-19, cerca de 87.344 foram diagnosticados e tratados, isto representa 83% de detecção de pessoas com a doença. Pernambuco não está de fora, hoje está entre os 22 estados com maior índice de TB, em 2022 foram cerca de 4.986 casos novos, principalmente na região metropolitana de Recife que foram detectados (Prefeitura do Recife,2023). Diante desse cenário atual onde todos casos notificados requer um acompanhamento por parte das secretarias municipais de saúde, foi feito uma pesquisa de campo, em uma secretaria municipal de saúde, de uma cidade do agreste meridional pernambucano, onde em relatos pela secretaria municipal e equipe da epidemiologia, existia a dificuldade para acompanhamento do tratamento dos pacientes de TB, onde as secretarias tem por obrigação monitora todo esse tratamento em período de 6 meses. A equipe da epidemiologia da cidade relata que existem aplicações de controle de notificações, tais como o SINAN, SINAN WEB e IL-TB desenvolvidos pelo Ministério da Saúde do Brasil, porém nada voltado ao acompanhamento do tratamento desses casos, que hoje funciona de forma manual em parcerias com a atenção primária, Unidades básicas de Saúde e Epidemiologia. Dessa forma foi proposto prototipar uma solução com intuito de ajudar no acompanhamento do tratamento dos casos de tuberculose, fazendo assim uma avaliação pela secretaria municipal de saúde e equipe epidemiológica dessa cidade localizada no agreste meridional de Pernambuco. Inicialmente após essa análise foi feita uma entrevista em áudio, onde a secretária fala: “Hoje maior dificuldade não é a identificação desses pacientes mais, sim o monitoramento do seu tratamento para que venha ter êxito de cura, onde hoje tudo é manual e necessário vista da equipe epidemiológica as UBS’s”. a mesma relata suas dificuldades e de que modo a solução ajudaria a secretaria de saúde. Com isso após uma análise minuciosa da entrevista em áudio foi criado alguns fluxogramas que nos permitiram vislumbrar como implementar as necessidades da secretaria de saúde municipal que foram validadas por ela. A partir dessas descobertas, adotamos a abordagem Lean Startup para transformar a ideia em realidade. Baseando-nos nas hipóteses e nas necessidades dos usuários, definimos um protótipo com as principais funcionalidades, toda a prototipação foi feita utilizando a metodologia ágil Scrum, combinada com Extreme Programming (XP) que nos permitiu entregar rapidamente, com um design simples e focado nas necessidades do usuário, garantindo alta qualidade e adaptabilidade ao feedback contínuo, assim nasceu a plataforma AcompanhaHealth. Esse protótipo foi validado pela secretaria de saúde municipal e o setor epidemiológico na qual ficaram entusiasmado permitindo assim realizar todos teste no município após implementação e lançamento do primeiro MVP ( Produto Mínimo Viável), Na oportunidade tal protótipo foi apresentado também em uma disciplina de "Tópicos Especiais em Marketing, Empreendedorismo e Tecnologia da Informação" no Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Computação(PPGEC) na Escola Politécnica de Pernambuco (POLI) para professor titular da disciplina, e três convidados, sendo eles empreendedores e consultor do SEBRAE-PE, que deram feedback importantes para evolução do projeto e do negócio. Até o momento como um trabalho em progresso foram desenvolvidas as funcionalidades de cadastro dos profissionais, pacientes, registro dos tratamentos, dashboard onde o usuário tem uma visão geral da situação epidemiológica do seu município. Como Trabalhos futuros, destacamos a finalização da aplicação com novos funcionalidades para lançamento do primeiro MVP logo após inserir um portal de conteúdo educativo a tuberculose e o tratamento, comunidade para conexão com outros usuários para compartilhar experiências e suporte mútuo, chat para que o paciente converse com o profissional no formato de Teleconsulta, apoio na gestão da cadeia de suprimentos com a administração da medicação e troca de substância, seguida pela fase de testes e validação com usuários do ecossistema
Análise de suscetibilidade a deslizamentos pelo modelo AHP na RPA 3 em Recife/PE.
No full textO modelo AHP (Analytic Hierarchy Process), desenvolvido por Saaty (1977), é um método amplamente utilizado para a tomada de decisões complexas (SAATY, 1987). O AHP é empregado para calcular a probabilidade de escorregamentos por meio de uma análise multicritério (PESSOA NETO, 2023). Através disto, foi possível estabelecer mapas de suscetibilidade a deslizamentos que representam o comportamento na RPA 3 da Cidade de Recife/PE. Analisando a região mapeada, pode ser observado que as áreas mais suscetíveis, ou seja, as de média a muito alta propensão a deslizamentos configuram parte significativa da RPA 3, sendo dominantes na região noroeste do município de Recife, somando uma área de 50,17 km², que representa 61,10% da região de estudo. Também foi verificado que as áreas menos suscetíveis a deslizamentos representam 34,90% da área total da área mapeada e estão localizadas próximos a corpos hídricos. Com base na análise realizada pelo método AHP, foi possível identificar a suscetibilidade a movimentos de massa na RPA 3. Os resultados mostram que 23,52 km² da RPA 3, equivalente a 30,79 da área total, são categorizados como de alta suscetibilidade a movimento de massa. Essas áreas de alta suscetibilidade foram identificadas com base em uma combinação de fatores ambientais, elevada altitude e declividade e solos mais argilosos. A metodologia do AHP não apenas ajuda a organizar e avaliar a importância dos fatores condicionantes, mas também proporciona uma maneira de verificar a consistência das avaliações, garantindo maior robustez nos resultados obtidos
Utilização de aprendizado de máquina para promover o rastreio de sinais de TEA em crianças por meio das análises das disfunções executivas
No full textA promoção de um ambiente educacional inclusivo para diversos indivíduos continua sendo um grande desafio para as instituições públicas de ensino, especialmente quando se trata de crianças com Transtorno do Espectro Autista (TEA). Esse desafio pode ser ainda mais complexo devido ao fato de muitos casos de TEA ainda não possuírem um laudo diagnóstico, o que impede a implementação de intervenções adequadas. A ausência de um diagnóstico formal dificulta o desenvolvimento de estratégias pedagógicas específicas e a criação de um ambiente verdadeiramente acolhedor e adaptado às necessidades dessas crianças. As disfunções executivas, que envolvem dificuldades em processos como planejamento, organização, gerenciamento de tempo, flexibilidade cognitiva, resolução de problemas, memória de trabalho, controle inibitório e monitoramento do desempenho, são frequentemente associadas ao TEA (Moraes, 2024). Identificar essas disfunções pode ser uma forma para auxiliar no diagnóstico precoce e o desenvolvimento de intervenções eficazes. No entanto, a avaliação dessas funções de forma tradicional pode ser desafiadora e invasiva para as crianças. Utilizar meios lúdicos e computacionais para o rastreio de sinais de TEA é uma abordagem promissora e interessante por várias razões. Primeiramente, esses métodos são menos invasivos, permitindo que as crianças interajam em um ambiente natural e confortável, reduzindo o estresse associado a avaliações tradicionais. Jogos sérios e aplicativos educativos, por exemplo, podem engajar as crianças de maneira lúdica, tornando o processo de rastreio mais agradável. Além disso, ferramentas computacionais podem coletar e analisar grandes volumes de dados de maneira sistemática e precisa (Thabtah, 2017). Isso permite a identificação de padrões comportamentais que podem passar despercebidos em avaliações humanas, proporcionando um diagnóstico mais detalhado e precoce. A integração de técnicas de Machine Learning (ML) nesses sistemas pode aprimorar ainda mais a precisão do rastreio, identificando sinais de TEA com maior confiabilidade (Bone et al., 2015). A implementação de tais tecnologias pode reduzir a carga sobre os profissionais de saúde e educação, permitindo um foco mais direcionado nos casos que realmente necessitam de intervenção. É importante salientar que o diagnóstico do TEA não deve se basear exclusivamente em análises computacionais; ele é essencialmente clínico e deve ser realizado por especialistas na área da saúde. No entanto, o avanço dos modelos computacionais oferece um importante suporte a este processo, contribuindo para diagnósticos mais precoces e eficazes. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo definir um rastreio de sinais através de computação inteligente que promova diagnoses sobre possíveis padrões do TEA em crianças na educação infantil, com base nas funções executivas. Isso resultará em um instrumento de suporte à tomada de decisão ainda no ambiente de ensino, oferecendo subsídios aos pedagogos e profissionais da área. Para analisar o comportamento de crianças com TEA, foram utilizados jogos educativos projetados para explorar suas funções executivas. Três jogos específicos foram selecionados: Jogo da Memória, Associação com Sombras e Atividade de Pintura, escolhidos tendo a capacidade de envolver habilidades cognitivas como Controle Inibitório, Memória de Trabalho e Flexibilidade Cognitiva. A coleta de dados foi realizada com 12 crianças em idade escolar, divididas em dois grupos: seis crianças diagnosticadas com TEA e seis crianças com desenvolvimento típico (grupo controle), totalizando 640 jogadas. Para garantir a representatividade e precisão do modelo, os dados foram balanceados e focados nas features mais relevantes para o rastreio de funções executivas. A análise utilizou uma classificação dimensional para avaliar sintomas e sinais de forma contínua, além da classificação categorial para o rastreio inicial, conforme o modelo DSM-V. Para a análise dos dados, foram utilizados 7 modelos de Machine Learning aplicados e avaliados quanto à acurácia, precisão, recall e f1-score, incluindo Random Forest, MLP (Multilayer Perceptron), Deep Learning, SVM (Support Vector Machine), Regressão Logística, KNN (K-Nearest Neighbors) e Naive Bayes. Os resultados mostraram que o modelo Random Forest foi o mais preciso em termos de acurácia (0,94), especialmente quando comparado com o Naive Bayes (0,66). Random Forest e MLP destacaram-se na identificação correta de crianças com e sem autismo. O F1-score, que equilibra precisão e recall, indicou que Random Forest e MLP tiveram os melhores desempenhos gerais, enquanto o Naive Bayes teve limitações na detecção de TEA. O Random Forest obteve uma acurácia de 0.94 e identificou corretamente 68 casos de verdadeiros negativos e 52 verdadeiros positivos, com poucos erros (7 falsos positivos e 1 falso negativo). O MLP teve uma acurácia de 0,95, precisão de 0,97 para ausência de autismo e 0,91 para ocorrência de TEA. O modelo Deep Learning apresentou uma acurácia de 0,79, precisão de 0,88 para ausência de indícios de TEA e 0,70 para incidência de TEA, recall de 0,75 e 0,85, respectivamente. O SVM teve 12 falsos negativos, acurácia de 0,76, precisão de 0,82 para ausência de autismo e 0,68 para incidência de TEA, e recall de 0,77 para ambos os casos. Embora tenha tido uma acurácia elevada, a baixa taxa de assertividade na condição de detecção de autismo, torna esse modelo não tão eficaz. A Regressão Logística teve uma acurácia de 0,78, precisão de 0,84 para ausência de autismo e 0,71 para incidência de TEA, recall de 0,77 e 0,79, respectivamente, e F1-scores de 0,81 e 0,75. O KNN mostrou uma acurácia de 0,81, precisão de 0,92 para ausência de autismo e 0,72 para incidência de TEA, recall de 0,75 e 0,91, respectivamente, e F1-scores de 0,82 e 0,80. O Naive Bayes teve 37 falsos negativos, acurácia de 0,66, precisão de 0,65 para ausência de autismo e 0,70 para incidência de TEA, recall de 0,91 e 0,30, respectivamente, e F1-scores de 0,76 e 0,42, é possível notar que este último obteve um desempenho inferior aos demais, com altas incidências de erros . No geral, o modelo Random Forest e o MLP foram os mais eficazes, com melhores taxas de acurácia e desempenho superior nos parâmetros de avaliação, destacaram-se como a abordagem mais promissora para o rastreamento precoce e eficaz do TEA, contribuindo para intervenções mais precisas no ambiente educacional
Conservação do barroco-rococó pernambucano: O caso da Capela da Jaqueira, em Recife (PE)
No full textA introdução do estilo barroco-rococó no Brasil se iniciou por volta de 1753, trazendo uma abordagem estética inovadora e destacando a importância da leveza e dos ornamentos delicados, além de promover um regionalismo intenso com características singulares em cada região do país (Silva, 2022). Refletindo os valores estéticos e as técnicas construtivas no litoral pernambucano, a pesquisa destaca a Igreja de Nossa Senhora da Conceição das Barreiras. Mais conhecida como Capela da Jaqueira, e construída na segunda metade do século XVIII no Bairro de mesmo nome na Zona Norte do Recife, explora a complexidade da preservação de um patrimônio marcado pela influência da arquitetura portuguesa. Entre os desafios enfrentados por edifícios históricos está a tentativa de modernização do uso destas edificações, e Panakaduwa, et al. (2024) sinalizam que encontrar um equilíbrio entre eficiência energética e a preservação dos valores históricos é o maior deles. Adicionalmente, os debates sobre o estado conservação da edificação requerem não apenas identificar as deteriorações naturais a que os materiais utilizados estão suscetíveis, mas também a adoção de intervenções cuidadosamente planejadas para evitar intensificação dos problemas existentes (Bolina et al., 2019). Visando analisar o estado de conservação da Capela da Jaqueira, considerando os materiais empregados em sua construção e os últimos acontecimentos históricos a que esteve submetida, a pesquisa objetiva analisar os aspectos visuais da edificação considerando sua autenticidade. Promover a sustentabilidade na preservação do patrimônio cultural é uma questão emergente, integrando-se aos debates sobre compatibilidade de materiais históricos e orientando decisões interventivas nas edificações. Sob uma abordagem qualitativa, o estudo empregou como método de pesquisa a combinação do conhecimento histórico sobre a Capela com uma análise técnica dos materiais utilizados em sua construção e inspeções realizadas in loco das manifestações patológicas constatadas poucos meses após a realização de intervenção. Amostras de argamassa foram coletadas e analisadas por meio de Fluorescência de Raios X (FRX), permitindo verificar a composição e diferenças entre os materiais utilizados em diferentes partes da edificação. A análise das fachadas revelou problemas relacionados ao destacamento da pintura e à drenagem inadequada das águas pluviais, que têm contribuído para a danificação da estrutura por meio da biodeterioração. Já a inspeção no interior da Capela identificou o uso inadequado de materiais modernos em intervenções recentes, como o preenchimento de rasgos nas paredes de forma irregular, comprometendo a integridade estrutural e estética da edificação. Ressalta-se que, conforme o Art. 4º da Portaria nº 420 de 2010 do IPHAN, qualquer intervenção em bens tombados necessita de autorização prévia do órgão e uso de materiais incompatíveis pode causar danos estruturais e estéticos. Além disso, foram observados danos causados por infiltrações da coberta, recentemente reparada, e pelo ataque de térmitas – afetando tanto as estruturas de madeira, quanto a cantaria ornamental do interior. Os azulejos portugueses de caráter artesanal apresentaram pontuais manifestações que não comprometem o conjunto, todavia estão relacionadas às falhas de fabricação e ao mau uso de forma dispersa. A ausência de maior variedade de danos estruturais no interior da capela sugere, até o momento, que as práticas irregulares de tentativa de modernização das instalações têm um impacto visual disforme. No entanto, a perspectiva externa indica necessidade de atenção contínua para evitar a progressão dos danos. Assim, a preservação do patrimônio histórico deve seguir uma abordagem interdisciplinar, combinando conhecimento tradicional e tecnologias modernas para garantir a compatibilidade entre materiais antigos e novos. Este estudo destaca a importância de intervenções planejadas com cuidado, assegurando a integridade estrutural e a preservação do valor cultural para as futuras gerações. A Capela da Jaqueira, assim como outros monumentos históricos, deve ser mantida com rigor técnico e respeito às suas origens, promovendo uma herança cultural duradoura